SKŁAD MORFOLOGICZNY I CHEMICZNY MIĘSA
Mięso jest produktem składającym się z wielu różnych związków chemicznych decydujących o jego wartości odżywczej, strawności przyswajalności, cechach organoleptycznych i przydatności technologicznej. W skład mięsa wchodzą takie składniki jak woda, białka, węglowodany, tłuszcze azotowe i bez azotowe związki wyciągowe, składniki mineralne, witaminy i enzymy. Ilość i wzajemny stosunek składników zależy od gatunku, rasy, płci, wieku, stopnia utuczenia, rodzaju paszy i stanu zdrowia zwierzęcia.
Woda w mięsie zwierząt rzeźnych stanowi największy procent. Jej Ilość w poszczególnych rodzajach mięsa zależy od wieku, stopnia utuczenia i rasy zwierzęcia. Z mięsa najwięcej wody zawiera cielęcina, a najmniej tłusta wieprzowina. Im więcej wody zawiera mięso, tym mniejsza jest jego trwałość, a więc możliwość przechowywania. Woda stanowi ok.70-75% masy ciała zwierzęcia. Uczestniczy ona w reakcjach chemicznych organizmu i jest produktem oddychania wewnątrzkomórkowego.
Ogólny bilans wodny organizmu jest następujący:
ok. 10% wody występuje w postaci wolnej,
pozostałe 90% jest chemicznie związane z koloidami substancjami mineralnymi.
Według kryterium występowania wody:
ok. 45% znajduje się w komórkach.
ok. 20% znajduje się poza komórkami (tj. we krwi, limfie i płynach śródtkankowych).
ok. 35% występuje w przewodzie pokarmowym.
Białko, występujące w tkankach zwierząt rzeźnych, ma różny skład aminokwasów i różne właściwości fizykochemiczne. Większość białek tkanki mięśniowej występuje w postaci białek prostych: albumin (miogen), globulin (miozyna) i skleroprotein (kolagen, elastyna) oraz białek złożonych - hemoglobina (barwnik krwi) i mioglobina (barwnik mięsni).
Miogen występuje w tkance mięśniowej, jest rozpuszczalny w wodzie, w roztworach soli, kwasów i zasad. Podczas ogrzewania w temp 55 - 60 0C ścina się, co jest widoczne w postaci szumowin, podczas gotowania mięsa.
Miozyna jest rozpuszczalna w słabych roztworach soli, w wodzie nie rozpuszcza się. W czasie gotowania już w temperaturze 45- 50 0C ulega denaturacji. Kolagen jest składnikiem wszystkich tkanek zwierzęcych, ale największe jego ilości występują w tkance łącznej włóknistej. Jest białkiem niepełnowartościowym (bark tryptofanu, cystyny i cysteiny), nie rozpuszcza się w wodzie i w roztworach kwasów i soli. Ma dużą zdolność pęcznienia w wodzie, a podgrzewanie napęcznianego kolagenu prowadzi do przechodzenia w żelatynę już w temperaturze 550C.
Elastyna jest również białkiem niepełnowartościowym, odporna na działanie podwyższonej temperatury, kwasów, zasad i enzymów. Nie przechodzi w żelatynę nawet w procesie długotrwałego ogrzewania. Elastyna występuje w tkance łącznej w ilości znacznie mniejszej niż kolagen.
Mioglobina i hemoglobina są białkami złożonymi (chromoproteidy), rozpuszczalnymi w wodzie, nadają one właściwą barwę krwi i mięśniom. Dobra rozpuszczalność w roztworach soli powoduje wydzielanie (wyługowanie) tych białek z mięsa podczas solenia i peklowania. Zawartość białek w tuszy zwierzęcej maleje wraz ze wzrostem tkanki tłuszczowej.
Tłuszcze występują w ilości 0,5 - 50%. Ilość ich zależy od rodzaju zwierzęcia oraz stopnia utuczenia. Najwięcej tłuszczy zawiera tłusta wieprzowina i baranina, najmniej - cielęcina. W tuszy zwierzęcej tłuszcz jest usytuowany jako podskórny (słonina, łój podskórny), wewnętrzny (sadło i łój - otaczający narządy wewnętrzne), śródmięśniowy (pasma między poszczególnymi mięśniami), śródtkankowy (w tkance łącznej otaczającej pęczki włókien mięśniowych), nadający mięsu jaśniejszą barwę. Skład chemiczny i właściwości fizyczne tłuszczu zależą od gatunku zwierzęcia, jego wieku, płci, sposobu żywienia, części tuszy itp. Tłuszcze zwierząt rzeźnych cechuje niska zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w porównaniu z tłuszczami roślinnymi oraz wysoka zawartość cholesterolu (najwyższa u trzody chlewnej 0,53%).
Węglowodany występują głównie w postaci glikogenu. Najwięcej glikogenu zawiera wątroba (do 8%), mięśnie zwierzęcia po uboju zawierają 0,3 - 1,5%.
Oprócz glikogenu w tkankach zwierzęcych występują w niewielkich ilościach glukoza oraz produkty jej rozpadu - kwas mlekowy i pirogronowy.
Składniki mineralne występują w ilości dochodzącej do 1.25% i są to głównie związki potasu, sodu, wapnia, magnezu, żelaza, fosforu, krzemu, chloru i inne mikroelementy. W największej ilości występuje w mięsie fosfor i żelazo, mało jest wapnia, (wyjątek stanowią podroby).
Witaminy występują w mięsie w niewielkich ilościach. Najwięcej jest witamin z grupy B. Ilość poszczególnych witamin ulega dużym wahaniom i zależy od stanu zdrowie zwierząt rzeźnych, wieku, stopnia utuczenia i rodzaju stosowanej paszy. Żółte zabarwienie tkanki tłuszczowej niektórych zwierząt jest wynikiem gromadzenia się w niej karotenów.
Substancje wyciągowe dzieli się na azotowe i bezazotowe.
Substancje wyciągowe azotowe są to rozpuszczalne w wodzie związki nie mające właściwości białek, a wpływające w dużym stopniu na wartość użytkową i organoleptyczną mięsa. One to nadają mięsu i jego wywarom smak i zapach. Do tej grupy substancji wyciągowych należy: kreatyna, kreatynina, karnozyna, kwas argininofosforowy, kwas kreatynofosforowy oraz związki purynowe. Zawartość substancji wyciągowych w mięsie wynosi 1- 2%, najwięcej jest ich w kościach i mięsie zwierząt młodych.
Substancje wyciągowe bezazotowe to glikogen, kwasy organiczne i mezoinozyt. Analiza poszczególnych składników mięsa pozwala na zaliczenie go do produktów o wysokiej wartości odżywczej, a także produktów białkowych o dobrej strawności. Zależy ona jednak od poszczególnych gatunków mięsa. Najłatwiej strawne jest mięso jagniąt i kóz (delikatna struktura mięsni) oraz wołowina pochodząca z zwierząt 7 - i 8 - letnich. Do najtrudniej strawnych mięs należy wieprzowina (duża zawartość tłuszczu) i tłusta baranina. Wartość odżywcza mięsa zależy od udziału w nim poszczególnych tkanek. Duża zawartość tkanki mięśniowej i tłuszczowej podnosi jego wartość odżywczą. Mięso z dużą ilością tkanki łącznej ma niższą wartość odżywczą, gdyż białko tkanki łącznej jest niepełnowartościowe, gorzej trawione w przewodzie pokarmowym oraz wykazuje mniejszą smakowitość po przyrządzeniu.
Wyróżniki jakościowe mięsa:
Barwa
Typowym barwnikiem mięsa jest czerwona (utleniona) mioglobina, jej zawartość zależy od wielu czynników :
rodzaju mięsa - wołowina ma 3,5%, wieprzowina ma 0,79 - 1,44%
wieku zwierzęcia - z wiekiem barwnika przybywa
płci u samców więcej niż u samic
mięśnia tuszy wiąże się to z przeżyciową aktywnością ruchową mięśnia.
charakterystyczna dla danego gatunku zwierząt rzeźnych
zależy od rodzaju obróbki i sposobu przechowywania
Barwa mięsa zależy również od względnej proporcji trzech głównych form barwnika mięśniowego - mioglobiny purpurowo - czerwone, (mioglobina, oksymioglobina, metamioglobina). Stężenie wymienionych barwników w określonej części (kawałku) mięsa zależy od proporcjonalnego ciśnienia tlenu, oksydoredukcyjnego potencjału oddziaływania czynników, których skutkiem może być denaturacja części białkowej barwnika. Należą do nich temperatura, pH, stężenie soli, promieniowanie ultrafioletowe i inne.
W obecności tlenu zachodzi stałe przekształcenie się purpurowo - czerwonej mioglobiny w brunatną metamioglobinę. W obecności związków redukujących (obecnych w mięsie lub dodanych do niego) metamioglobina ulega redukcji przy braku tlenu - do mioglobiny, w obecności tlenu - do oksymioglobiny. Dlatego też powierzchnia mięsa świeżego, w którym jest pod dostatkiem związków redukcyjnych, ma barwę jasnoczerwoną nadawaną przez oksymioglobinę. Natomiast wewnątrz mięsa mioglobina istnieje w formie zredukowanej nadając barwę purpurowo-czerwoną. Gdy substancje redukujące ulegają rozkładowi, mięśnie traci swą siłę redukcyjną, barwnik zostaje utleniony do brązowo - czerwonej metamioglobiny. Dlatego też podczas przechowywania barwa mięsa staje się coraz bardziej brunatna.
Wodochłonność
Wodochłonność stanowi bardzo ważną cechę jakościową decydującą o przydatności przetwórczej mięsa. Wodochłonność mięsa jest ściśle uzależniona od zdolności wiązania wody przez białka mięśniowe. Najwięcej wody wiążą białka modyfikowane i od zachowania ich rodzimych właściwości zależy wodochłonność mięsa w różnych fazach procesów przetwarzania. Największą wodochłonność wykazuje mięso bezpośrednio po uboju zwierzęcia, a najmniej w okresie pełnego stężenia pośmiertnego. Po stężeniu pośmiertnym wodochłonność mięsa nieznacznie wzrasta do czasu kiedy w mięsie nie rozpoczną się procesy rozkładu gnilnego. Dodatek soli zwiększa wodochłonność mięsa. Najmniejsza wodochłonność występuje w zakresie pH zbliżonym do punktu izoelektrycznego białek miofibryli tj w 5 - 5,1 pH.
Tekstura mięsa
Tekstura mięsa określa strukturę mięsa na przekroju poprzecznym. Tekstura mięs morze być zwarta lub luźna, grubo lub drobnoziarnista. Zależy od grubości pasma tkanki łącznej i jej struktury, wiązania włókien mięśniowych i ich średnicy. Średnica włókien mięśniowych wzrasta stopniowo w okresie pourodzeniowym, jest różna u poszczególnych gatunków zwierząt, jest dodatnio skorelowana z masą ciała i zależy od aktywności fizycznej zwierzęcia. Mięso o gruboziarnistej teksturze jest mniej kruche.
Marmurkowatość
Marmurkowatość odzwierciedla ilość i rozmieszczenie tłuszczu śródmięśniowego na przekroju poprzecznym mięśnia. Umiarkowana marmurkowatość, jednolicie rozmieszczona, jest cechą jakościowo pożądaną, szczególnie dla mięsa bydlęcego.
Soczystość
Soczystość mięsa jest ściśle skorelowana z wodochłonnością i ilością tłuszczu śródmięśniowego. Mięso o wysokiej wodochłonności jest bardziej soczyste. Również silniej marmurkowate mięso o dużej ilości tłuszczu śródmięśniowego jest bardziej soczyste niż mięso z młodych zwierząt o małej ilości tłuszczu. Mięso z młodych zwierząt, np. cielęcina, w pierwszym okresie życia daje odczucie wodnistości, końcowym wrażeniem jest jednak jego suchość. Bardziej soczyste produkty mięsne dają zabiegi termiczne, w których wyciek termiczny jest niewielki. Podczas przechowywania chłodniczego (dojrzewania) soczystość mięsa wzrasta, gdyż błony komórkowe tracą swoją półprzepuszczalność i uwalniają się płyny komórkowe.
Kruchość
Kruchość mięsa w olbrzymim stopniu zależy od wieku zwierzęcia dlatego też różnice w kruchości cielęciny, wieprzowiny czy też mięsa jagnięcego są dużo mniejsze niż wołowiny. Bydło stanowi bowiem materiał rzeźny poddawany ubojowi w dużo szerszym zakresie fizjologicznym niż pozostałe gatunki zwierząt rzeźnych.
Kruchość mięsa zależy od charakteru i struktury dwóch podstawowych części składowych mięsa, tkanki łącznej i miofibryli. Zmniejszanie się kruchości mięsa z wiekiem zwierzęcia jest ściśle związane z wymianami, jakie zachodzą w strukturze białek tkanki łącznej. Wraz z dojrzałością struktura tkanki łącznej staje się coraz bardziej zwarta i bardziej odporna na działanie czynników fizyko - chemicznych, w tym temperatury.
W czasie ogrzewania mięsa białka miofibryli coraz bardziej twardnieją, natomiast tkanka łączna ulegając termohydrolizie, staje się coraz bardziej delikatna i krucha. Stąd też mięso o dużej zawartości tkanki łącznej powinno być poddawane takim zabiegom których celem będzie rozluźnienie i termohydroliza tkanki łącznej. Mięso o dużej zawartości tkanki łącznej należy ogrzewać w niskiej temperaturze w obecności pary wodnej przez dłuższy okres czasu takim zabiegiem jest duszenie. Natomiast mięso o małej zawartości tkanki łącznej należy ogrzewać przez krótki okres czasu w wyższej temperaturze do niskiej temperatury wewnętrznej, takim zabiegiem jest smażenie i pieczenie
Smakowitość
Smakowitość jest cechą sensoryczną, na którą składają się odczucia smakowe i zapachowe. Surowa tkanka mięśniowa jest głównie źródłem prekursorów smakowitości, a tylko w nieznacznym stopniu związków smakowo i zapachowo czynnych. Białka sarkoplazmy i miofibryli nie biorą bezpośredniego udziału w nadaniu cech smakowitości. Prekursory smakowe i zapachowe mięsa to związki rozpuszczalne w wodzie i tłuszczu, są nimi aminokwasy, cukry redukujące i kwasy tłuszczowe. Różnice w cechach smakowych mięsa różnych gatunków zwierząt np. bydlęcego i owczego tkwią głównie w składnikach lipidowych.
W zależności od sposobu ogrzewania można wyróżnić dwa typy smakowitości. Smakowitość mięsa gotowanego związana jest głównie z hydrolizą białek oraz przemianami związków azotowych nabiałowych. Natomiast smakowitość mięsa pieczonego i smażonego rozwija się głównie w procesie przemian, jakim ulegają związki lipidowe. Podczas poubojowego dojrzewania mięsa gromadzą się w nim metabolity, które same oraz przemiany, jakim one ulegają w procesie ogrzewania, kształtują i wzbogacają właściwości sensoryczne mięsa. Niektóre procesy przetwórcze, jak peklowanie czy wędzenie, powodują wykształcenie specyficznych wyróżników profilu smakowo - zapachowego. Poważna funkcje w tworzeniu zapachu spełniają również przyprawy roślinne.
1