Шпаргалка по "Биологии"

26. Причины  возникновения и факторы, влияющие на порчу мяса. Характеристика процессов при гнилостной анаэробной порче мяса. Причины возникновения, признаки загара мяса. Использование мяса с признаками загара.

В технологии мяса и МП одним из важнейших вопросов является микробиологическая стабильность  и санитарно-гигиеническая безопасность сырья и готовой продукции. Из-за высокого содержания влаги и белков мясо является благоприятной средой для развития микрофлоры, вызывающей порчу мяса. В обычных условиях убойных животных, стерильного мяса не бывает, в нем обнаружены все группы микроорганизмов, бактерии, плесени, дрожжи и вирусы. Мясо также может быть источником пищевых токсикоинфекций и интоксикаций. Распад белков, полипептидов, аминокислот и других компонентов мяса, катализируемый ферментными системами микроорганизмов, сопровождается понижением биологической ценности продукта, значительным ухудшением органолептических показателей. При этом не исключена возможность образования в продукте ядовитых веществ и попадания в него токсинов, продуцируемых некоторыми видами микрофлоры. Поэтому опасно использовать в пищу мясо и мясопродукты, подвергнутые микробиальной порче. Интенсивность и характер развития микробиологических процессов зависит от:  -состава и свойств продуктов; -начальной микробиальной обсемененности; -внешних факторов: Т⁰,  φ (относительная влажность), состав атмосферы, продолжительность хранения; -содержания влаги, -активности воды, -величины рН,  -окислительно-восстановительного потенциала. 1. а_ω  При определенных условиях существует взаимосвязь между активностью воды и ростом микроорганизмов. По мере снижения а_ω продолжительность лагфазы  увеличивается и уменьшается число микроорганизмов, способных к размножению. Увеличение а_ω благоприятствует размножению м.о. Понижение а_ω до 0,8 способствует подавлению развития основных видов бактерий, вызывающих порчу мяса, но в этих условиях возможен рост дрожжей и плесеней. 2. Конечное значение рН – высокое значение рН, обусловленное низкой концентрацией молочной кислоты в мышечной ткани вследствие пониженного содержания гликогена перед убоем, способствует развитию бактерий. 3. Окислительно-восстановительный потенциал мяса. Высокий уровень этого показателя м.т. на начальных стадиях после убоя животного способствует увеличению продолжительности лагфазы развития м.о. Влияние окислительно-восстановительного потенциала на развитие микробиологических процессов при последующем хранении мяса становится менее значительным. 4. Первоначальная микробиальная обсемененность - от нее в значительной степени зависит интенсивность развития микробиологических процессов. Инфицирование мясных туш и других продуктов убоя происходит эндогенным и экзогенным путем. Эндогенное обсеменение  тканей и органов микроорганизмами происходит при жизни животных или после убоя.      Прижизненное обсеменение органов и тканей обусловлено ослаблением резистентности организма здоровых животных в результате утомления, длительного голодания, переохлаждения, нарушения режима поения, что создает предпредпосылки проникновения м.о. из кишечника через кровеносную и лимфатическую системы в органы и ткани животных. Обсеменение мяса м.о. может явиться следствием механических травм животных.     Посмертное эндогенное обсеменение продуктов убоя может быть при задержке извлечения желудочно-кишечного тракта, т.к. после смерти животных стенки кишечника становятся проницаемыми для м.о.    Экзогенный путь попадания м.о. в мясо возможен на всех стадиях технологической переработки, начиная с момента убоя, в период обескровливания, съемки шкур, нутровки, зачистки. Источниками инфицирования мяса и других продуктов убоя может быть оборудование, инструменты, руки, одежда работающих, воздух производственных помещений.     При строгом соблюдении технологической дисциплины и санитарных требований для мяса, полученного от здоровых, упитанных и неутомленных животных, характерна только поверхностная микробиологическая обсемененность.     Наиболее часто встречающимися видами микрофлоры свежего мяса являются: сапрофиты, микрококки, бактерии группы кишечной палочки, аэробные клостридии, дрожжи, молочно-кислые бактерии, споры лучистых грибов и плесеней. Наряду с указанными микроорганизмами в мясе могут содержаться сальмонеллы и другие патогенные микроорганизмы.  Анаэробное разложение распространяется в туше очень быстро и начинается обычно внутри толстых слоев мышц, вблизи костей и суставов и сопровождается газообразованием. Происходит накопление газов между волокнами и пучками волокон и разрыв соединительно-тканных прослоек. Мясо приобретает пористую структуру, сине-красный или серо-зеленоватый цвет, резкий и отталкивающий запах. Реакция среды колеблется в пределах  рН 8.0-9.0 Загар мяса. Это комплекс изменений, обусловливающих значительное снижение, а иногда полную потерю пригодности мяса для потребления. Загар обнаруживается почти исключительно при медленном охлаждении мяса в условиях плохого газообмена. Необходимо достаточно быстро охладить мясо до температуры ниже 18-20 градусов, чтобы не было его порчи. Загар быстрее развивается при соприкосновении туш друг с другом во время охлаждения, при недостаточной циркуляции охлаждающего воздуха,  транспортировке не полностью охлажденных туш, при укладке их навалом. Задержка процесса охлаждения возникает по ряду причин в частности, когда на подвесных путях на одном крюке подвешивают несколько туш или их частей, загар развивается и при медленном замораживании парного мяса, чаще - в тушах с хорошо развитой жировой тканью, так как жир замедляет охлаждение туш и снижает скорость диффузии газов из внутренних слоев тканей. Непосредственной причиной загара является  быстрое накопление кислых продуктов анаэробного гликолиза, которые не могут нейтрализовать содержащимися в мясе  буферными веществами. Причиной загара является развитие анаэробных микроорганизмов в глубоких слоях мускульной ткани, что подтверждает возникновение этого процесса в мясе утомленных и вынужденного убоя животных. Признаки загара сходны с признаками гнилостного разложения. Поверхность разреза такого мяса влажная, окраска изменена , она обычно светлая, с различными оттенками. Мясо в состоянии загара имеет слабую связь между волокнами с низким сопротивлением на разрыв,  тестообразную консистенцию, кислый и удушливый запах, вкус мяса неприятный,  реакция среды кислая. Пригодность мяса с загаром для  переработки зависит от: - степени его развития; - аправления использования  мяса. При слабо выраженном загаре   окорока непригодны для производства ветчины. Не допускается выпуск мяса с загаром в торговую сеть или переработка на изделие длительного хранения.

27. Влияние различных факторов на ход микробиологических процессов при охлаждении мяса и мясопродуктов

Охлаждение  мяса – это понижение температуры до нижней границы биогенетической зоны, в пределах которой вода находится в доступной для микроорганизмов форме, т. е. жидкой фазе. С целью торможения развития микроорганизмов при охлаждении мяса температура в толще туши понижается от 36-37 ºС до -1­ +4 ºС. Последующее хранение проводят при режимах, обеспечивающих поддержание достигнутого уровня температур продукта.       При таких температурах в мясе могут протекать с достаточной интенсивностью биохимические процессы, обусловленные действием тканевых ферментов; физико-химические реакции в результате контакта продукта с окружающей средой, но при этом не исключена возможность развития микробиологических процессов. Указанные явления, формирующие качество мяса, находятся в сложной взаимосвязи. Характер и глубина изменений мяса в процессе охлаждения и последующего хранения зависят от его исходных свойств, условий и режимов обработки. Достижение главной цели охлаждения - торможения развития нежелательной микрофлоры достаточно сложная задача.    Так, мезофиллы не способны размножаться при температуре +5 - +10 ºС. В отличие от них психрофиллы способны расти достаточно быстро при 0 - +5 ºС.  Эффект воздействия понижения температур на микробиологическую клетку обусловлен:  - нарушением сложной взаимосвязи метаболических реакций, в результате различного уровня изменения их скоростей; - повреждение молекулярного механизма активного переноса растворённых веществ через клеточную мембрану.      Таким образом, охлаждение до температуры, близкой к точке замерзания тканевой жидкости, не исключают возможности порчи мяса. Однако развитие микрофлоры резко затормаживается и тем больше, чем ближе температура мяса к точке замерзания тканевой жидкости.       Из бактерий в мясе обнаруживаются:  - кокковые формы (micrococcus, staphylococcus); - палочковидные неспоровые (pseudomonas, achromobacter, aeromonas, proteus, salmonella);   - палочковидные спорообразующие (bacillus, clostridium);  - плесневые грибы (мукор, пиницилиум); - дрожжи (торулопсис).  Основной причиной порчи охлаждённого мяса является размножение психрофильной аэробной микрофлоры. Наиболее активными из этой группы являются бактерии рода pseudomonas. Развиваясь при подходящих условиях на мясе, гнилостные микроорганизмы, разрушают питательные вещества и выделяют такие продукты жизнедеятельности, которые резко ухудшаются органолептические показатели и могут обладать токсичностью.  Патогенные и токсикогенные   бактерии (сальмонелла, стафилококку-с аурэус, клостридиум перфрингенс),  выживая на мясе при низких температурах, могут являться причиной пищевых отравлений в случае создания условий для их развития. Скорость распространения микроорганизмов в толще мяса зависит от: температуры; вида микрофлоры; свойств мяса; внешних условий. При температуре близкой к нулю микроорганизмы в среднем за 30 суток проникают на глубину до 1 см. Аэробы подготавливают условия для анаэробов и начинают развитие в первую очередь вблизи суставов, костей, кровеносных сосудов, в кровеносном русле выделяя продукты с крайне неприятным запахом.  Плесени начинают размножаться, прежде всего, на тех участках поверхности мяса, возле которых затруднена циркуляция воздуха: затылочная впадина, паховые складки, внутренняя поверхность рёбер, при этом за редким исключением они не проникают в глубь ткани более, чем на 2 мм.  В обычных условиях  хранение мяса в полутушах и в крупных отрубах. Наиболее распространённым признаком порчи мяса является появление слизи на её поверхности. На эффективность подавления жизнедеятельности микроорганизмов, т. е. на стабильность свойств мяса, в отношении развития микробиологических процессов при охлаждении и последующем хранении влияют:   - конечный уровень температуры; - темп теплоотвода; - степень микробиальной обсемененности поверхности мяса; - влияние pH; - влагосодержание поверхностных слоёв мяса. тепень микробиальной обсемененности мяса микрофлорой зависит от условий содержания, транспортировки и подготовки скота к убою, санитарно- гигиенических режимов переработки туш, обескровливания, съёмки шкуры, нутровки и зачистки.      Предельное значение pH среды для микроорганизмов колеблется  в пределах от 4 до 9. В этом интервале у большинства микроорганизмов оптимальное значение pH лежат в узкой области и для бактерий соответствуют величинам концентрации  H⁺                               близким к нейтральным. Цитоплазматическая мембрана малопроницаема для ионов H⁺ отклонения величины pH от оптимальной могут существенно тормозить рост микрофлоры. Концентрацией H⁺ среды влияет на ферментативные системы клеточных мембран, ответственных за активный транспорт биологически важных веществ. Смещение pH в кислую сторону, в результате накопления молочной кислоты при автолизе мяса  повышает его стабильность к микробиальной порче.    

28.  Влияние  различных факторов на ход  автолитических процессов при  охлаждении мяса и мясопродуктов. Механизм развития «холодной контрактации» при охлаждении мяса.

Наряду с главной задачей охлаждения – подавление жизнедеятельности микроорганизмов при холодильной обработке мяса. Важнейшей проблемой является развитие в желатиновом направлении автолитических процессов. Значение развития биохимических процессов связано с их непосредственным влиянием на подавление жизнедеятельности микрофлоры, а также с зависимостью органолептических показателей, биологической ценности, технологическими свойствами мяса, от характера и глубины автолиза мышц. В процессе послеубойного хранения мяса в нем последовательно развиваются ферментативные процессы и связанные с ними физико-химические и микробиологические превращения тканей, совокупность которых приводят к изменению сочности, вкуса, аромата, ВСС, а также степени устойчивости белков к воздействию протеолитических ферментов. Основная направленность изменения мяса животных и птиц при холодильной обработке и хранении носит общий характер, но имеются некоторые особенности в развитии и интенсивности биологических процессов. Уровень температуры и темп ее изменения при охлаждении определяют интенсивность автолитических процессов и влияют на характер изменения белковых систем, поэтому при охлаждении частей туши большой массы соотношение мышечной ткани, периферийной и центральной зон может иметь свои особенности.  Минимальные значения величины рН мышечной ткани в значительной степени зависит от условий содержания животных, стресс факторов при транспортировке, предубойной выдержке и убое скота, влияющие на прижизненный распад гликогена. Интенсивность гликолиза зависит от температурного режима охлаждения. Определенное значение для консистенции и сочности имеет состояние миофибриллярных белковПри хранении охлажденного мяса зафиксированы также деструктивные изменения миофибрилл, интенсивность деструкции которых для разных мышц при охлаждении неодинакова. Темп понижения температуры на первой стадии охлаждения значительно влияет на изменение состояния мышечных белков. При быстром понижении температуры говядины, баранины и мяса птицы наблюдается развитие «холодной контрактации», приводящей к увеличению жесткости мяса, которая мало устраняется при его дальнейшем хранении. Указанное явление не выражено при хранении свинины. Развитие холодной контрактации обуславливается спецификой изменения состояния миофибрилл при быстром охлаждении мяса сразу после убоя. Быстрое понижение температуры мышечной ткани приводит к нарушению действия кальциевого насоса в результате иннактивации системы, регулирующей уровень АТФ в саркоплазматическом  ретикулуме,  энергия распада которого и обеспечивает перенос ионов кальция. Массированное выделение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума стимулирует АТФ-азотную активность миозина и распад АТФ саркоплазмы, что приводит к образованию поперечных мостиков между актином и миозином. Из-за высокого содержания АТФ в мясе в начале автолиза объем процессов, вызывающих образование актомиозина достаточно высокий. Повышение жесткости мяса при быстром охлаждении мяса также связано с ингибированием процессов автолиза. Для того, чтобы избежать холодной контрактации предлагают выдержать мясо после убоя при температуре 10-15 °С, в течении 10-12 часов. В этих условия не нарушается действие кальциевого насоса до момента распада основной массы АТФ. Энергии оставшейся АТФ недостаточно, чтобы вызвать значительную контрактацию мышечного белка, однако такой температурный режим может способствовать росту микробиологической обсемененности. Хранение мышц при повышенных температурах сопровождается распадом миозина, что сопровождается снижением жесткости мяса. Различия в изменении состояния миофибриальных  белков при различных режимах охлаждения также сказываться  на атакуемость белков протеолитическими ферментами. Таким образом, учитывая специфическое влияние темпа понижения температур по объему охлаждаемого продукта следует , что степень выраженности «холодной контрактации» в периферических слоях будет больше. Применение электростимуляции туш позволяет ускорить ферментативные процессы и избежать «холодной контрактации».

29. Способы  удлинения сроков хранения охлаждённого  мяса

Упаковывание  мяса. Использование полимерных пленочных покрытий предупреждает инфицирование продукта из окружающей среды и защищает продукт от ее воздействия, улучшает санитарное состояние мяса и его товарные характеристики при хранении и реализации, сокращает потери массы. Увеличение сроков хранения упакованного мяса зависит от  первоначальной микробиологической обсемененности; свойств пленочных покрытий.   Степень кислородопроницаемости пленок не оказывает определяющего влияния на состав и количество микроорганизмов, но является важным фактором сохранения цвета и товарных характеристик мяса. Указанный факт связан с тем, что степень ограничения роста аэробных микроорганизмов в случае недостатка кислорода менее выражена при низких температурах хранения, поскольку растворимость кислорода в воде увеличивается с понижением температуры.  Применение пленок с низкой газопроницаемостью способствует стабилизации окраски мяса и замедляет окисление жира. Быстроразвивающимся направлением в технологии холодильной обработки является хранение отрубов и фасованного мяса под вакуумом, что сопровождается качественным изменением микрофлоры в результате преобладающего развития молочнокислых бактерий. Понижение парциального давления кислорода способствует предотвращению потемнения цвета мяса в результате образования метмиоглобина. Эффективность и стоимость упаковки зависят от типа используемых пленок, способов вакуумирования, герметизации пакетов. В настоящее время начинают применять упаковку отрубов парного мяса. Для предотвращения развития холодной контрактации рекомендуется проводить электростимуляцию туш или охлаждать отруба при определенном режиме. Так, предлагается после разделки парных туш бескостные отруба мяса немедленно упаковывать в пленки под вакуумом, а затем выдерживать при 11 ⁰С в течение 36 ч, после чего охлаждать до 1°С. Применение peгулируемых газовых сред. Подавление развития аэробных бактерий зависит от состава и концентрации газовых сред. Существенное подавление активности психрофильных аэробных микроорганизмов достигается при 10%-ной концентрации СО₂; (увеличение содержания СО₂ приводит к потемнению поверхности мяса). При таком содержании углекислого газа удлиняется лаг-фаза, продолжительносгь хранения охлажденного мяса при -1 - -1,5°С и относительной влажности  90 -95% увеличивается в 2 раза по сравнению с хранением в обычной атмосфере. Хранение в атмосфере углекислого газа понижает  интенсивность окислительных изменений жира. Эффективное подавление развития микроорганизмов в атмосфере азота достигается при 95%-ном его содержании. В этих условиях в процессе хранения резко изменяется качественный состав микрофлоры за счет преобладающего развития факультативно-анаэробных бактерий.  Сроки хранения охлажденного мяса в атмосфере азота увеличиваются по сравнению с хранением в воздухе в 2,5 - 3 раза. Хранение в атмосфере азота позволяет затормозить развитие окислительной порчи жира. В настоящее время наблюдается тенденция к использованию смеси азота и углекислого газа с целью создания модифицированной атмосферы, обеспечивающей увеличение сроков холодильного хранения мяса. Наиболее выраженным ингибирующим действием обладает углекислый газ и смесь, состоящая из 70% азота, 25% углекислого газа и 5% кислорода.  Положительно оценивается введение в состав газовой смеси оксида углерода. Образование карбоксимиоглобина обеспечивает стабильность окраски мяса. Присутствие оксида углерода оказывает не только угнетающее, но и губительное действие на микроорганизмы. Указанный эффект достигается при 2 - 10%-ном содержании СО. Перспективно использовать в модифицированной атмосфере окись этилена, обеспечивающую бактерицидное действие. Применение озона. Антимикробное действие озона связано с нарушением физиологической функции цитоплазматических мембран в результате вовлечения в процесс озонолиза липидной фракции и возникновения реакции конденсации между белковыми комплексами мембраны и с окислением ферментов. Для увеличения сроков хранения охлаждённой говядины предусматривается проводить озонирование, поддерживая концентрацию озона в течение 4ч. на уровне 10-20 мг/м³ и на уровне 4-6 мг/м³ в течение 3 часов с интервалом в двое суток. Т.к. нет прямых доказательств сохранения биологической ценности продукта и отсутствия образования в нём токсичных веществ, применение озона находится в стадии исследования.   Применение ионизирующей радиации. Летальное действие ионизирующих излучений на микроорганизмы связано с непосредственным воздействием радиации на лабильные молекулы, к которым относится ДНК, и косвенным влиянием химических реакций происходящих с участием свободных радикалов, образующихся под влиянием облучения. Увеличение сроков хранения охлаждённого мяса, возможно при использовании сравнительно невысоких доз ионизирующей радиации (радулизации), не вызывающих изменений в органолептических показателях продуктов. При более высоких дозах облучения наблюдается более выраженное подавление развития микроорганизмов, но в продукте появляется посторонний запах.

30. Влияние  замораживания на микрофлору  мяса. Причины гибели микроорганизмов

Замораживание обеспечивает длительное низкотемпературное хранение мяса и мясопродуктов благодаря  предотвращению развития микробиологических процессов и резкого уменьшения скорости ферментативных и физико-химических реакций. Замораживание микроорганизмов  обычно сопровождается отмиранием 90 – 99% количества клеток, но полное отмирание наблюдается крайне редко, наиболее губительно на микроорганизмы действует температура в интервале –6 –12 °С. При температуре –20 °С скорость отмирания уменьшается, если замораживание проводить очень быстро и до низких температур около 10% клеток остается живыми.       Низкие температуры сами по себе не вызывают гибели м/о. На твердой углекислоте ( -70 °С) обнаруживаются многочисленные жизнеспособные споры гнилостных м/о, болезнетворных бактерий в течении многих часов выдерживают температуру жидкого воздуха с температурой –190 °С.   Токсины выделенные м/о не уничтожаются при многократном замораживании и размораживании, но образование токсинов при температуре ниже –10 °С прекращается.

Продолжительность воздействия  низких температур также не является причиной гибели м/о, однако в процессе хранения мясопродуктов при достаточно низких температурах большая часть  м/о постепенно отмирает. Число микробов на поверхности мяса хранившегося при температуре –18 °С через 3 месяца уменьшается на 50 %, через 6 – 80 %, 9 – их оставалось 1 – 2 %. В оставшейся микрофлоре преобладают психрофильные бактерии и плесени.

Влияние поваренной соли на устойчивость м/о к низким температурам имеет двоякий характер:  - с одной стороны поваренная соль снижает креоскопическую точку тканевой жидкости и тем больше, чем выше концентрация соли. Таким образом, устраняется механический фактор повреждения клеток в связи с кристаллообразованием до тех пор пока не начнется вымерзание воды;  - с другой стороны, чем выше осмотическое давление раствора соли, тем быстрее отмирают м/о и тем меньше их остается как в переохлажденном, так и в замершем растворе соли.       Причины принудительной жизнедеятельности и отмирания м/о взаимосвязаны, и ими являются:  - нарушение обмена веществ  - повреждение структуры клетки.

Пока температура остается выше эвтектической точки протоплазмы  жизнедеятельность м/о может приостановиться  или нарушиться только в следствия  изменений температуры. В этом случае тормозятся все процессы в совокупности составляющие обмен веществ, и нарушается нормальное соотношение скоростей этих процессов.       Если температура ниже креоскопической точки протоплазмы, ее действие усугубляется вымерзанием воды в окружающей среде и самой клетке. Пока температура остается выше эвтектической точки среды микробы вытесняются в оставшуюся жидкую часть, концентрация которой растет по мере снижения температуры, когда температура становится ниже эвтектической точки среды, клетки вмерзают в затвердевшую эвтектическую смесь.       Таким образом, помимо изменения температуры клетка оказывается: 1. Под воздействием обезвоживания среды и протоплазмы. 2. Повышенной концентрации незамерзшей жидкой фазы. 3. Переноса влаги внутри самой клетки и из клетки во внешнюю среду в связи с образованием кристаллов. 4. Механического воздействия кристаллов.