Биохимия мяса

         Процеси окиснення, які виникають під дією повітря при помірних температурах, прийнято називати авто окисником. Автоокиснення інтенсифікується світлом, теплом, які проникають випромінюванням і сумішами іонів металів перемінної валентності, наприклад міді, заліза, нікелю, кобальту, хрому, мангані тощо.

         На початковій стадії окиснення поглинання кисню харчовим продуктом відбувається дуже повільно. В результаті на протязі деякого  відрізку часу (період індукції) ознаки окислювальної зіпсованості важко  помітити.

         Період індукції характеризує здатність продукту зберігатися  при даних умовах без виражених  змін хімічних властивостей. Одним  із найважливіших ознак змінення можна враховувати утворення  гіпероксидів. На протязі індукційного періоду зміст в продукті гіпероксидів росте дуже повільно, і тільки наприкінці періоду індукції процес різко ускорюється, приймає характер цепної розгалуженої реакції. [13]

         В хімічних цепних реакціях такими активними частками є вільні радикали, які представляють собою  атоми чи обламки молекул, що володіють вільною валентністю (неспареним електроном). Розгалужені агенти в реакції окиснення виступають гіпопероксиди, які повільно розпадаються на радикали:

         R – O₂ – H =R – O^. +^.O – H

         Подальший розвиток ланцюга обумовлено валентністю  кожного радикалу викликати нові ланцюги послідовних перетворень, за ходом яких знов утворюються гідропероксиди. Таким чином в реакцію окиснення  додаються нові і нові органічні  молекули. Суміші, полегшуючі розпад гідро  пероксидів на вільні радикали, прискорюють  процес автоокислення. Такі суміші називаються  промоторами окиснення.

         Вже давно було помічено, що процеси авто окиснення заторможуються додатками незначних кількостей хімічних з’єднань, що мають назву  антиоксиданти.

         Якщо консерванти  перешкоджають біологічній зіпсованості продукту, то антиоксиданти перешкоджають  хімічне окиснення.

         Механізм дії антиоксидантів дуже простий. Це речовини, які легко  окислюються, перетворюючись при цьому  у нешкідливі для організму продукти. При цьому розходжується кисень – головний потенційний окисник. Виходячи з цього, продукт буде окисленим  у меншій степені.

         Найбільш розповсюджені  антиоксиданти – аскорбінова  кислота С₆Н₈О₆ (Е 300) та аскорбат натрію С₆Н₇О₆Na (Е 301). [19] 

         Антиоксиданти для м’ясної промисловості

         Використання антиоксидантів, які представляють собою комплексні суміші вітамінів та екстрактів пряно-ароматичних  рослин, дозволяю успішно вирішувати проблеми, пов’язані зі стабілізацією  кількості різних м’ясних продуктів. Найбільш ціле зібрано застосування таких антиоксидантів при виробництві  наступних видів виробів:

• Полу фабрикати, упаковані в умовах газової середи;
• М’ясо птиці після механічної обвалки та продукти з його використанням;
• Продукти високої степені готовності, що підвергаються попередній обжар ці в маслі і (чи ) іншими видами термічної обробки; [15]

         Для того, щоб добитися гальмування процесів окислення, необхідно ввести в систему антиоксиданти. Найбільш доцільне використання антиоксидантів для збереження жировмісних м'ясних продуктів, здатних окислюватися на світлі під впливом кисню до гідроперекисів, в ході подальшого окислення яких утворюються низькомолекулярні з'єднання, багато хто з яких токсичний. 

         Жирові продукти містять певну кількість природних  антиоксидантів, серед яких найбільше  значення мають токофероли (вітамін  Е), якими збагаченні рослині масла.

         Токофероли (Е 306, Е 307, Е 308, Е 309), добре розчинні в жирах. Відомо 7 токоферолів різної будови, з яких максимальною антиоксидантною активністю володіє дельта-, а максимальною вітамінною активністю – альфа-токоферол.

         Використання токоферолів  для стабілізації жирів і жировмісних  продуктів не викликає ніяких суперечок, тому що, вітамін Е – профілактичний засіб проти пухлин мозку. Найчастіше токофероли додають в жири разом  з лимонною кислотою або іншими синергістами. Предельно дозвільна доза токоферола в жирі 0,2 – 0,3%.[3]

          До природних антиоксидантів відносять і ефіри галлової кислоти, деякі флавони (кверцитін), гваякова кислота. Аскорбінова кислота (вітамін С) також володіє антиоксидантними властивостями. Однак разом з лимонною кислотою її розглядають як синергісти антиокислювачів, тобто як засіб, посилюючий дію останніх.

         Аскорбінова кислота та її похідні (Е 300) використовуються для запобігання окисного псування харчових жирів. Уявляють собою кристалічну речовину білого кольору, добре розчинну в воді і спирті. Добре руйнується при нагрівання і дії кисню повітря, нестійка в лужному середовищі. Аскорбінова кислота використовується також для запобігання утворення N-нітрозамінів з нитратів і нитрітів в ковбасному і консервному виробництві. Крім того, введення аскорбінової кислоти підвищує харчову цінність продуктів харчування.

         Аскорбілпальмітат (Е 304) і аскорбілстєарат (Е 305) – ефіри аскорбінової кислоти з пальмітиновою, стеариновою, меристиновою й іншими високомолекулярними жирними кислотами також володіють антиоксидантними властивостями. Ефіри аскорбінової кислоти не дають інгібіруємим жирам побічних смаку і запаху, не змінюють їхнього кольору. Особливо вони ефективні при використанні з фосфоліпідами і α-токоферолами. Аскорбілпальмітат – антиокислювач , уявляє собою кристалічний порошок білого або жовтуватого кольору, кристали зі слабким запахом, що нагадує запах лимону, володіє С-вітамінною активністю: 1г аскорбілпальмітата відповідає за активністю 0,425 мг аскорбінової кислоти. Ця речовина в якості антиоксиданта дозволена в харчовій промисловості багатьох країнах Європи.

         Аскорбілпальмітат отримують етерифікацією L-аскарбінової кислоти жирними кислотами. В  організмі людини аскорбілпальмітат  повільно розщеплюється в тонкому відділі кишечника на аскорбінову і пальмітинову кислоти. Пальмітинова кислота метаболізується, як всі жирні кислоти.

         Аскорбілпальмітат дозволений в 24 стандартах на харчові  продукти (масла і жири) в кількості 200-500 мг/кг. Основні області його використання:

• Антиокислювач в жирах і маслах, які не потрібно нагрівати до високої температури (вище 107◦С);
• Емульгатор, комплексоутворювач (реагує зі слідами металів в жирах);
• В твариних жирах використовують в синергічному по’єднанні з токоферолами 5:1;
• Для захисту жирів в м’ясних продуктах, сухих сніданках, в сумішах с каротиноїдами та ін.;

         Відрізняється аскорбілпальмітат  від аскорбінової кислоти в наступному: аскорбінова кислота вторинний  антиокислювач, дія якого в тому, що він діє на окислювально-відновний  потенціал і/або на показник активності води у субстраті. Вторинні антиоксиданти  в залежності від отриманої дози можуть проявляти про- або антиокислювальну дію. Так, наприклад, встановлено, що в невеликих кількостях (до 200 мг/кг) аскорбінова кислота діє як антиоксидант, тоді збільшення її вмісту до 5000 мг/кг оказує проти окислювальну дію. Напроти, аскорбілпальмітат внаслідок високої жиро розчинності є фактичним антиокислювачем.

         Аскорбінат  натрію (Е 301) разом з аскорбіновою кислотою інколи використовується в виробництві ковбас і виробів з м’яса як стабілізатор кольору. Його кількість дорівнює до 500мг/кг.

         Галлати – добрі антиоксиданти. До найпоширеніших ефірів галлової кислоти відносяться пропілгаллат (Е 310), октілгаллат (Е311) і додецилгаллат (Е 312). Пропілгаллат уявляє собою білий або світло-кремовий кристалічний порошок без запаху з легким гіркуватим смаком. В присутності слідів заліза дає продуктам синє-фіолетового кольору, яка може бути знешкоджена або освітлена за допомогою додавання лимоної кислоти або інших дезактиваторів металів. Октілгаллат  і додецилгаллат також уявляє собою дрібний кристалічний порошок з гіркуватим смаком, нерозчинний у воді і легко розчинний в жирах. Галлати широко використовуються для запобігання окиснення жирів і жировмісних продуктів. Пропілгаллат використовують також при виробництві бульйонних м’ясних та курячих кубиків.

         Перевагою галлатов можна вважати їх не шкідливість, так як їх допустима доза відповідає 100 мг/кг жира. Здатність галлової кислоти  і її ефірів утворювати яркого кольору  комплекси з іонами металів часто  призводить до неприємної окраски стабілізованих продуктів харчування, що різко звужує область її використання в харчовій промисловості.

         Гваякова смола (Е 314) уявляє собою нерозчинну у воді аморфну масу, яка складається  в значній мірі з α- і β-гваякових  кислот. Смола добувається з тропічного дерева Guajacum officinalis L. І використовується головним чином в якості окислювача животних жирів в концентрації 1 – 2 г на кг продукту. В багатьох країнах Європи ця речовина не дозволена до використання або не згадується в офіціальних документах по харчовим добавкам.

         В НДІ м’ясної  промисловості були вивчені два  вітамінних премікса виробництва швейцарської фірми DSM Nutritional Products Europe Ltd:  “РОНОКСАН МЕП» и «РОНОКСАН МЕП-Р2».

         «РОНОКСАН  МЕП» складається  із суміші токоферолів (Е 306) і аскорбілпальмітата (Е 304), нанесених на сипучій носій (мальтодекстрин). За зовнішнім виглядом препарат уявляє собою легко сипучий порошок.

         Інший препарат –  «РОНОКСАН  МЕП-Р2» - уявляє собою легко сипучий порошок, який складається з суміші токоферолів (Е 306), аскорбілпальмітата (Е 304), екстракта розмарину, нанесених на мальтодекстрин.

         Антиоксидантні і  антимікробні здібності розмарину  широко відомі. Екстракт розмарину  використовують для стабілізації жиру в харчових продуктах, які разом  з високою масовою долею жиру містять в достатній кількості  білки і різні мікроелементи. [4,7] 

         ПРИРОДНИЙ АНТИОКСИДАНТ – ЕКСТРАКТ РОЗМАРИНУ

         Екстракт розмарину  – природний антиоксидант , ефективність якого при виробництві ковбас з м’яса птиці, шинки з рубленого  м’яса, полу фабрикатів підтверджена багато чисельними дослідами. Його використовують для продуктів, які містять поварену сіль і харчові фосфати, до яких чутливі інші антиоксиданти, за винятком синтетичних бутилоксианизола і бутилокситолуола (БОА/БОТ). До того ж своєю антиоксидантною властивістю розмарин не поступається.

         Антиоксидантні властивості  екстракту розмарину обумовлені вмістом в ньому широкого спектра  фенольних дитерпенів. Серед них  – карнозинова кислота, карнозол, розманол, епірозманол, ізоразманол, метилкарнозол  та ін. Фенольні дитерпени навіть при  температурі 170◦С є активними антиокислювачами в жирі, що підтверджує їх високу термостабільність.

         Досліди, які проводились  за кордоном з рубленими полу фабрикатами , які були упаковані та зберігались  в умовах газового середовища (70% О₂ + 20% СО₂ + 10% N₂), на протязі 24 діб при температурі 3◦С показали, що екстракт розмарину є найбільш ефективним, як в інгібіруванні окислення жирів, так і міоглобіна, виконуючи, таким чином, функцію стабілізатора кольору. При цьому його дія може бути посилена в присутності аскорбінової кислоти або її похідних, наприклад аскорбілпальмітата.

         Екстракт розмарину  разом з антиоксидантною активністю володіє антимікробними властивостями.

         Проте серед усіх тестованих мікроорганізмів, найбільш суттєвішими до екстракту розмарину  є грам позитивні бактерії, ріст яких знижується при концентрації від 3 до 60 мг/мл.

         Досліди впливу різних харчових інгредієнтів (білкових поверхнево-активних речовин) на антимікробну активність екстракту  розмарину показали, що присутність  сивороточного альбуміну, вершків, знежиреного молока здатні підвищувати стійкість мікроорганізмів до його дії. Інгібуюча концентрація в цьому випадку для багатьох мікроорганізмів дорівнює 0,5 – 1% при 30◦С. присутність в середовищі пектину не знижує антимікробну активність екстракту розмарину.

         Завдяки цим багато чисельним дослідам, можна зробити  висновок, що комплексні антиокислювачі нового покоління, в тому числі які  містять екстракт розмарину, безумовно  являють практичний інтерес для  використання для виробництва широкого асортименту м’ясних продуктів. [4] 
 
 

         Характеристика  консервації холодом