4.3. Морфологический и химический состав мяса. Товароведение

Мясо и его пищевая и биологическая ценность. Под термином «мясо» следует понимать тушу, с которой снята шкура, удалены голова и конечности и извлечены внутренние органы (грудные и брюшные). Следовательно, мясо включает не только мышечную ткань, но и заключенные в нее кости скелета, связки, жир, кровь, сосуды, лимфатические узлы, элементы нервной ткани. Не отно­сят к мясу отделенные от туши органы (голову, вымя, легкие, сердце, печень, желудок и т. д.), которые составляют особую груп­пу — субпродукты. От соотношения тканей, входящих в состав мяса, зависит его пищевая ценность.

Ткань —это группа клеток, одинаковых по морфологическому строению, выполняющих специальную функцию и объединенных межклеточным веществом. Пищевая ценность каждой ткани оп­ределяется биологическим значением ее компонентов (белки, жиры, витамины и минеральные вещества). Наиболее ценны в этом отношении мышечная и жировая ткани.

Пищевая ценность мяса обусловлена содержанием в нем всех необходимых для функционирования организма компонентов: белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Биологическая ценность мяса обусловлена количеством и каче­ством белков, входящих в его состав, и их сбалансированностью по аминокислотному составу и переваримости.

170

Пищевая ценность мяса определяется содержанием биологи­чески полноценных и легкоусвояемых белков. Основной струк­турный компонент белка — аминокислоты. Некоторые из них не синтезируются в организме животных и должны поступать с пи­щей. К таким аминокислотам относятся: триптофан, фенилала­нин, лизин, треонин, валин, метионин, лейцин, изолейцин и час­тично аргинин и гистидин — их называют незаменимыми.

Пищевое значение различных белков неодинаково и обуслов­лено количеством и соотношением входящих в их состав жизнен­но необходимых аминокислот.

Пищевая ценность и калорийность мяса зависят от вида мяса, породы, возраста и упитанности животных. У молодых животных калорийность мяса ниже по сравнению со взрослым скотом, так как в мясе первых содержится больше влаги и белков, а жира меньше. Белки животного происхождения усваиваются человеком полнее, чем растительные. И для удовлетворения потребностей организма белков мяса требуется меньше, чем растительных, по­этому животные белки обладают большей биологической ценнос­тью.

Морфологический и химический состав мяса разных видов живот­ных. Морфологический состав. Туша или ее часть представляют собой совокупность мышечной, жировой, соеди­нительной и костной тканей. Качество мяса определяется соот­ношением тканей, которое колеблется в значительных пределах не только у разных животных, но и в пределах одного вида. Мышечная ткань — наиболее ценная часть мяса. В туше КРС она составляет 57...62 %, овец — 50...56 %, свиней — 40...52 %, лоша­дей — 60...65 %.

Мышечная ткань состоит из клеток, вытянутых в виде тончай­ших волокон.

Волокна, соединяясь между собой, образуют пучки, из которых формируются отдельные мышцы, разделенные прослойками со­единительной ткани. Каждое мышечное волокно (клетка) окруже­на тонкой, прозрачной, очень эластичной оболочкой — сарколем­мой. На внутренней поверхности сарколеммы располагаются ядра. Протоплазма мышечной клетки заключает в себе жидкую саркоплазму и сократимое вещество, представляющее собой воло­конца миофибрилл. Миофибриллы — активные сократительные элементы мышечного волокна, занимающие большую часть клет­ки (около 60...65 %). Эти волокнистые, поперечно исчерченные структуры располагаются в саркоплазме мышечного волокна про­дольно направленными пучками.

Каждая миофибрилла состоит из нескольких саркомеров, раз­деленных Z-линиями — темными перегородками. Каждую миофибриллу можно расщепить на многочисленные нити. Различают

171

тонкие и толстые нити. Тонкие нити построены из белка актина. Они отходят от 2-линии и не достигают центра саркомера, их концы заходят между толстыми нитями. Толстые нити состоят из белка миозина и расположены параллельными рядами.

Толстые и тонкие нити соединены перемычками (мостиками). Участок с толстыми и тонкими нитями включает темную зону. Центральный участок, где тонких нитей нет, более светлый. Светлая полоса, в середине которой нет толстых нитей, имеет темную перегородку. Одни мышечные клетки поперечно исчерче­ны, другие — гладкие, поэтому мышечную ткань делят на два вида: поперечно-полосатую и гладкую. К поперечно-полосатым мышцам относятся скелетная мускулатура, гладкие мышцы, на­ходящиеся в стенках пищеварительного тракта, диафрагмы, кро­веносных сосудов. Каждая мышца имеет плотную соединитель­ную оболочку, называемую фасцией. В зависимости от толщины мышечного волокна различают мясо грубоволокнистое (на попе­речном разрезе крупнозернистое) и тонковолокнистое (мелко­зернистое). Мясо от старых животных содержит больше соеди­нительной ткани, оно более грубоволокнистое, чем мясо моло­дых животных.

У мясных пород животных в межмышечной соединительной ткани обычно накапливаются жировые отложения, которые при­дают мясу мраморность и повышают его питательные свойства.

Химический состав. В мышечной ткани содержится 70...75 % воды; 18...22 % белка; 2...3 % жира; 1... 1,5 % неорганичес­ких солей; 1... 1,7 % азотистых экстрактивных веществ; 0,7...1,35 % безазотистых экстрактивных веществ; 0,5...3 % углеводов.

Химический состав мяса зависит от нескольких факторов, в том числе от вида, возраста, упитанности, условий кормления, со­держания животных. Наиболее ценная составная часть мышц — белки, которые бывают полноценными и неполноценными в зави­симости от входящих в их состав аминокислот. Часть этих амино­кислот синтезируется в организме животных, и их называют заме­нимыми, а другие поступают только с кормом — это незаменимые аминокислоты.

Белки мышечной ткани подразделяют на растворимые в воде, растворимые в солевых растворах и нерастворимые в водно-соле­вых растворах. К растворимым в воде относят белки саркоплазмы, в солевых растворах — белки миофибрилл, к нерастворимым в водно-солевых растворах — белки сарколеммы и ядра. Белки сар­коплазмы — это миоген, миоальбумин, глобулин и миоглобин; на их долю приходится 20...25 % мышечных белков.

Миоген, миоальбумин, глобулин X — полноценные белки, их относят к простым белкам, которые хорошо усваиваются организ­мом.

172

Миоглобин обусловливает цвет мяса, относится к полноцен­ным белкам, а также влияет на товарные свойства мяса. В мясе, полученном от разных видов животных, массовая доля миоглобина составляет: в говядине — 0,46 %; телятине — 0,07; свинине — 0,06...0,09; баранине — 0,25; конине — 0,46...0,70 %.

Благодаря миоглобину мясо животных имеет темно красный цвет, и чем его больше в мясе, тем оно темнее. Миоглобин обус­ловливает цвет мяса на 90 %, а гемоглобин крови — всего на 10 %. В результате соединения миоглобина с газами (кислород, диоксид углерода и азот) образуются его производные соответственно: оксимиоглобин — ало-красного цвета; карбоксимиоглобин — виш­нево-красного; нитрозомиоглобин — красного цвета. При взаимо­действии с сероводородом в присутствии кислорода образуется сульфомиоглобин — пигмент зеленого цвета.

Длительное взаимодействие миоглобина с кислородом в при­сутствии хлорида натрия приводит к окислению железа миоглоби­на, которое из двухвалентного переходит в трехвалентное, в ре­зультате чего миоглобин превращается в метгемоглобин, придаю­щий мясу коричневый цвет.

Чем большую нагрузку при жизни испытывают мышцы живот­ного, тем больше в них содержится миоглобина и, следовательно, интенсивнее окраска. У животных, содержащихся без выгула, мясо более светлое, так как содержание миоглобина в мышцах невелико. Отмечаются и видовые различия в цвете мяса: говяди­на — красного цвета, свинина — красновато-серого, баранина — светло-красного. При нагревании мяса выше 65 °С красный цвет исчезает.

Окраска, свойственная каждому виду мяса, — от ярко-красного до красного, указывает на высокое качество продукта и служит по­казателем свежести.

Продукты окисления жиров способствуют окислению миогло­бина, переходящего в метгемоглобин, который служит катализа­тором окисления жира. Изменение качественных показателей ли­пидов приводит в потемнению мышечной ткани.

За рубежом для замедления окислительных процессов мясо об­рабатывают антиокислителями (лимонной, аскорбиновой, нико­тиновой кислотами, тетразолом).

На долю белков миофибрилл приходится около 80 % мышеч­ных белков. К ним относятся миозин, актин, актомиозин, тропомиозин и др. Эти белки участвуют в сокращении мышц. Больше всего в мышцах миозина — около 40%. Миозин — полноценный белок, хорошо усваивается организмом. Молекулы миозина легко соединяются между собой и с другими белками, в частности с ак­тином, с образованием актомиозина. В состав миозина входят ас­парагиновая, глутаминовая и двухосновные аминокислоты. Такие

173

свойства миозина, как высокий заряд и способность к гидратации, определяют влагосвязывающую способность мяса.

Актин — фибриллярный белок — составляет 12...15% мышеч- ных белков, является полноценным белком, легко усваивается организмом.

Белок актомиозин участвует в сокращении мышц, нерастворим в воде.

Тропомиозин — фибриллярный белок, на его долю приходится 10... 12 % белков миофибрилл, или 2,5 % белков мышц. Он раство- рим в воде. Тропомиозин — неполноценный белок, так как не со- держит аминокислоту триптофан.

В состав мышечной ткани входят также сложные белки — нук- леопротеиды, т. е. комплексы белка с рибонуклеиновой кислотой в саркоплазме и дезоксирибонуклеиновой кислотой в ядрах.

Белки стромы входят в состав сарколеммы и рыхлой соедини- тельной ткани, объединяющей мышечные волокна в пучки и бел- ки ядер. Они нерастворимы в водно-солевых растворах. К этой группе белков относятся коллаген, эластин и ретикулин, а также гликопротеиды — муцины и мукоиды.

Коллаген обладает высокой набухаемостью, его масса может увеличиваться в 1,5...2 раза. При длительном нагревании с водой коллаген переходит в водорастворимое и усвояемое организмом вещество — глютин. Это свойство коллагена используется при по- лучении студней и желатина.

Эластин практически не усваивается организмом даже после длительного действия высокой температуры.

Липиды представлены в мышечной ткани жирами и фосфоли- пидами, а стерины — свободным и связанным холестерином. Жир присутствует в саркоплазме в виде мельчайших капелек. Много липидов содержится в межклеточном пространстве, между пучка- ми мышц в прослойках соединительной ткани. Их содержание ко- леблется в довольно широких пределах и зависит от возраста, вида, пола и упитанности животных. Если жира много в межкле- точном пространстве, мясо приобретает «мраморный рисунок». В мышечной ткани основных видов мяса содержится всего 0,06 % холестерина, таким образом, мясо не является источником повы-шенного содержания холестерина у человека.

Количество углеводов в мышечной ткани незначительно. Они

представлены в основном гликогеном (животный крахмал) и глю- козой. На содержание гликогена оказывают влияние физиологи- ческое состояние и упитанность животных: у истощенных, боль- ных, уставших животных в мышцах мало гликогена. Количество гликогена зависит также от работы мышц: в усиленно работающих мышцах гликогена в 1,5 раза больше, чем в мало работающих. После убоя в мышцах животных содержится 0,3...0,9 % гликогена,

174

глюкозы —0,5 %. В мясе содержатся и промежуточные продукты гликолиза (пировиноградная кислота, глюкозо-6-фосфат) и гид­ролиза (гепакрины, мальтоза). При созревании мяса в процессе распада нуклеотидов в мышцах накапливается рибоза. Повышен­ное содержание гликогена отмечается в мясе некоторых видов жи­вотных, в том числе в конине и верблюжатине.

Минеральные вещества входят в состав мышечной ткани в коли­честве 1... 1,5 % и представлены в основном солями калия, натрия и железа. Содержание минеральных веществ в мышечной ткани крупного рогатого скота следующее: фосфор —0,2%; калий — 0,34; натрий — 0,065; кальций — 0,01; медь — 0,00011; железо — 0,0027; магний — 0,019; цинк — 0,0034 %. От минерального состава мышечной ткани зависят физико-химические свойства ее белков.

В мышечной ткани мяса животных содержатся почти все водо­растворимые витамины, за исключением витамина С. Жирора­створимые витамины присутствуют в небольшом количестве, это витамины А и D.

В мышечной ткани обнаруживаются соединения, называемые экстрактивными веществами, которые являются промежуточными или конечными продуктами обмена веществ. Некоторые из них участвуют в образовании вкусоароматического букета мяса. Сре­ди экстрактивных веществ различают азотистые (небелковые) и безазотистые, те и другие при обработке мяса водой легко извле­каются.

Азотистые экстрактивные вещества не относятся к белкам, но они содержат азот. К азотистым экстрактивным веществам отно­сятся аденозинтрифосфорная, аденозиндифосфорная и адениловая кислоты, креатин, креатинин, карнозин, ансерин, мочевина, пуриновые основания. Многие из них накапливаются при созре­вании мяса и участвуют в формировании вкусоароматических свойств мясных блюд.

Безазотистые экстрактивные вещества представлены углевода­ми, продуктами их обмена, а также витаминами и органическими фосфатами, гликогеном, гексозофосфатами, глюкозой, молочной и янтарной кислотами.

Соединительная ткань присутствует во всех органах животного и выполняет разные функции: опорную, защитную, связующую, питательную. В туше КРС содержится 10... 14 %, овец — 8... 12, сви­ней—6...8% соединительной ткани. Она включает в себя соб­ственно соединительную ткань, которая бывает рыхлой и плот­ной, хрящевую и костную. Соединительная ткань состоит из межклеточного вещества и волокон. Амфотерное межклеточное вещество пронизано различными по строению волокнами: коллагеновыми — неветвящимися, которые образуют нерастяжимые пучки; эластическими — тонкими, ветвящимися, способными ра-

175

стягиваться; ретикулиновыми — тонкими, ветвящимися, образую­щими густую сеть. В зависимости от соотношения основного ве­щества и волокон различают рыхлую и плотную соединительную ткань. Рыхлая соединительная ткань входит в состав всех внутрен­них органов, образуя строму, а также располагается под кожей, между мышцами, вокруг внутренних органов и кровеносных сосу­дов. Рыхлая соединительная ткань выполняет защитную и пита­тельную функции. В основном веществе присутствуют мукополисахариды, прочно связанные с белками.

Плотная соединительная ткань отличается от рыхлой значи­тельным разветвлением волокон. Она входит в состав связок, ко­торые соединяют между собой кости; сухожилий — с их помощью мышцы прикрепляются к костям; фасций и кожи. Пучки коллагеновых волокон располагаются параллельно и плотно прилегают друг к другу. Эластические волокна перемежаются с пучками коллагеновых. Преобладание того или иного вида волокон предопре­деляет свойства плотной соединительной ткани. Связки, апонев­розы, фасции, стенки артерий, содержащие значительное количе­ство эластинов волокон, более эластичны и способны после растя­жения возвращаться в первоначальное состояние. Ткани с преобладанием коллагеновых волокон не обладают эластичностью и значительно прочнее.

Химический состав соединительной ткани разных видов при­мерно одинаков и включает воду, белки, липиды, минеральные вещества, витамины, гликоген, экстрактивные вещества и мукополисахариды. Количественное соотношение этих веществ в от­дельных видах соединительной ткани различно.

Белковые компоненты в основном представлены склеропротеинами: коллагеном, эластином и ретикулином. Характерной со­ставной частью молекул коллагена и эластина является аминокис­лота оксипролин (12,83 %), но нет триптофана и метионина, по­этому коллаген — неполноценный белок.

При нагревании коллагена с водой сначала наблюдается не­обратимое сокращение его волокон, обусловленное разрывом час­ти поперечных соединений и водородных связей между пептид­ными цепочками белка. При длительном нагревании коллагена происходит полный разрыв поперечных связей, который сопро­вождается переходом белка в растворимое соединение — желатин.

Как уже отмечалось, это свойство коллагена используется в производстве клея и желатина.

Нативный коллаген нерастворим в воде и в органических раст­ворителях, но в незначительной степени подвержен действию кислот, щелочей и протеолитических ферментов (пепсина и трип­сина). С возрастом животного устойчивость коллагена повышает­ся благодаря увеличению числа поперечных связей.

176

В отличие от коллагена эластин устойчив к температурным воз­действиям. Оксипролина в нем содержится в 10 раз меньше, чем в коллагене. Триптофан и метионин в нем также отсутствуют, по­этому эластин — неполноценный белок. В состав эластина входят мукополисахариды. В отличие от коллагена эластин слабо набуха­ет; при нагревании не образует желатина. Эластин частично пере­варивается в кишечнике животных под действием эластазы.

Третий белок — ретикулин входит в состав ретикулиновых во­локон, содержит пролин, оксипролин и 4,5 % углеводов. Он отно­сится к неполноценным белкам, плохо усваивается, почти не на­бухает в воде. Для ретикулина характерно значительное содержа­ние цистина и отсутствие цистеина и тирозина.

Кроме коллагена, эластина и ретикулина в состав соединитель­ной ткани входит небольшое количество белков типа альбуминов и глобулинов. В межклеточном веществе соединительной ткани содержатся мукополисахариды, свободные или связанные с бел­ком и выполняющие роль цементирующего вещества. Содержа­ние соединительной ткани в мясе зависит от вида, упитанности, возраста и пола животного.

Костные клетки (остеоциты) вытянутой формы с многочис­ленными ветвящимися отростками располагаются в плотном межклеточном веществе и состоят из волокнистой части, образо­ванной коллагеновыми волокнами, и основного бесструктурного вещества.

Коллагеновые волокна, расположенные тонкими пучками в определенном порядке, образуют изогнутые пластинки и трубки, которые называются костными пластинками. Бесструктурное межклеточное вещество состоит из белкового вещества — оссеомукоида. Вместе с коллагеновыми волокнами оно образует орга­ническую основу кости, пропитанную солями извести, что прида­ет костной ткани большую прочность. Присутствие в костной тка­ни большого количества коллагеновых волокон делает ее ценным сырьем для получения клея и желатина. Доля костной ткани у КРС составляет в среднем 20%, у овец мясных пород — 15...18, шерстных — до 35, у свиней — 8... 10, у лошадей — 16...21 %.

Качество мяса зависит от содержания костной ткани, посколь­ку пищевая ценность костной ткани значительно ниже, чем мы­шечной.

Основное вещество костной ткани состоит на 20...25 % из воды и на 75...80 % из сухих веществ. В сухом веществе костной ткани содержится 26...52 % органических веществ и 48...74 % минеральных веществ. Основную массу органических веществ костной ткани составляют белки — 35 %, из них больше всего коллагена — 93 %, кроме него в состав костной ткани входят оссеомукоиды, альбумины, глобулины и др. Из органических со-

177

единений в костной ткани содержатся в небольшом количестве липиды, лецитин, соли лимонной кислоты и др. Содержание жира в костях обусловлено наличием в них костного мозга и колеблется в пределах 1,3...27 %.

Минеральные вещества в костной ткани представлены фос­форнокислым кальцием, углекислым кальцием, фосфорнокислым магнием, фтористым кальцием и другими солями.

Костную ткань используют на пищевые цели (для приготовле­ния студней, первых блюд, выработки пищевого костного жира), для производства кормовой муки, клея и желатина.

Хрящевая ткань состоит из плотного основного вещества и волокон. Хрящевые клетки располагаются поодиночке или группами. Строение хрящей различно и зависит от выполняемой функции. Различают гиалиновый, волокнистый и эластический хрящи. Гиалиновый слой полупрозрачный, с голубоватым оттен­ком, располагается в трахее, в носовых перегородках, в кончиках ребер. С возрастом в гиалиновом хряще откладывается кальций. Волокнистый хрящ служит строительным материалом для связок. В межклеточном веществе преобладают коллагеновые волокна. Эластический хрящ имеет кремовый оттенок и входит в состав ушной раковины и гортани. В межклеточном веществе преоблада­ют эластиновые волокна.

В хрящевой ткани содержится 60...70 % воды, 19...22 — белков, 3...5 —жира, 1... 1,5 — гликогена и мукополисахаридов, 3... 10 % — минеральных веществ. Наличие хрящевой ткани в мясе уменьшает его пищевую ценность. Промышленного значения хрящевая ткань не имеет.

Жировая ткань является разновидностью соединительной тка­ни с большим количеством жировых клеток сравнительно боль­ших размеров. Они содержат одну большую каплю жира; ядро и протоплазма при этом отодвигаются к растянутой клеточной обо­лочке. Как правило, жировые клетки располагаются группами, об­разуя жировые дольки, окруженные рыхлой соединительной тка­нью. Жировые дольки снабжены развитой сетью мелких крове­носных сосудов. Жировая ткань наиболее развита у животных под кожей (особенно у свиней), в брюшной полости (около почек, брыжейки, сальника). У животных мясных и мясомолочных пород жир располагается между мышечными волокнами, что придает мясу «мраморность». Такое мясо отличается высокими вкусовыми качествами.

Жировая ткань выполняет в организме механическую функцию (защищает внутренние органы от ударов и сотрясений), предохра­няет его от переохлаждения, но основная ее функция — запасание питательных веществ. В отличие от других тканей в жировой тка­-

178

ни мало воды и белков и много жира, содержание которого может достигать 90 %.

Жир, содержащийся в жировой ткани млекопитающих, по хи­мической структуре представляет собой смесь триглицеридов — сложных эфиров глицерина и жирных кислот, некоторые из кото­рых содержат двойные связи и являются ненасыщенными. Соот­ношение ненасыщенных и насыщенных жирных кислот у разных видов животных неодинаково. Жир внутренних органов содержит меньше влаги, имеет более высокую температуру плавления, чем жир подкожной клетчатки. Количество химических соединений в жировой ткани зависит от вида, породы, пола, возраста и упитан­ности животных. Жировая ткань используется в колбасном произ­водстве как сырье, при выработке топленых жиров пищевого и технического назначения.