В связи со значительной продолжительностью созревания были предприняты попытки разработать способы ускорения этого процесса. В первую очередь обращалось внимание на нежность мяса. Разработка способов интенсификации процесса созревания мяса чрезвычайно важна, так как около 50% мякоти говяжьей туши составляет мясо задней ноги, лопатки и плечевой части, являющееся полноценным по белковому составу, но обладающее высокой жесткостью из-за большого содержания соединительной ткани. Для производства натуральных полуфабрикатов, из которых изготовляются вторые блюда, применяют вырезку и длиннейший мускул спины, проходящий через спинную и поясничную части. В целом это составляет лишь 14—17% к массе всей туши.
Исходя из теоретических основ процесса созревания, возможно применение ряда способов интенсификации улучшения консистенции мяса при созревании. В ряде стран выпускают порошкообразные и жидкие размягчители мяса, представляющие собой препараты, содержащие протеолитические ферменты и другие компоненты, усилители их действия (молочную кислоту) и консерванты — спирт, глицерин. Эти вещества улучшают органолептические показатели качества мяса. Применение протеолитических ферментов (папаин — содержится в млечном соке плодов тропического дынного дерева; фицин — получают из сока листьев инжира; бромелин и бромелаин — из ананасов; трипсин и виоказа — препараты, изготовленные из поджелудочной железы убойных животных) дает возможность использовать более низкие сорта мяса для производства кулинарных изделий. Ряд ферментов (терризин и др.) получают с помощью плесневых грибов и микроорганизмов.
При применении ферментов важное значение имеет их коллагеназная активность, способность воздействовать на коллаген соединительной ткани. Истинной коллагеназной активностью обладают лишь некоторые протеазы, в частности фицин способен гидролизовать нативный эластин, панкреатин — эластин и коллаген. Большинство ферментов не гидролизуют нативный коллаген. Под коллагеназной активностью понимают также последовательное суммарное действие ферментов на соединительную ткань: при температурах ниже сваривания коллагена, когда происходит растворение основного вещества коллагеновых и эластиновых волокон, и при высоких температурах, когда фермент гидролизует коллаген, денатурированный нагреванием.
На активность ферментных препаратов влияют pH, наличие активаторов и ингибиторов, характер субстрата, продолжительность протеолиза, температура, концентрация ферментного препарата. Из этой группы протеолитических ферментов в промышленных условиях вырабатывают папаин, фицин, бромелин. Для обработки мяса наибольший интерес представляют ферменты, обладающие протеолитической активностью в широком интервале pH среды 3,9—9,0. В этом случае смещение pH среды не вызывает инактивации ферментов. Эффективность обработки мяса в значительной степени зависит от температуры. Повышение температуры до 40—60° С резко активирует ферменты растительного происхождения; они проявляют слабую активность при температурах ниже 20—30° С. Ферменты животного и микробиального происхождения обладают максимальной активностью при температуре 40—50° С.
Предложены различные способы введения ферментных препаратов: прижизненное внутривенное; шприцеванием в мясную ткань после убоя животного; орошением; окунанием. Растворы фермента можно вводить шприцеванием в тушу иглой или струей жидкости под давлением безигольным методом до наступления посмертного окоченения. Эти способы наиболее приемлемы в условиях промышленности. Малоэффективной является поверхностная обработка мяса раствором фермента посредством погружения кусков мяса или напыления на поверхность.
Практическое применение получил папаин, температурный оптимум действия которого 60—80° С. Этот фермент вызывает гидролиз коллагена и эластина, в то время как трипсин действует на белки мышечной ткани. Растительные ферменты, изменяя структуру внутримышечной соединительной ткани, влияют также на мышечные белки, в частности на актомиозин. Папаин нашел применение в ряде стран. В США его вводят животным в жидком виде за 2—30 мин до убоя. Количество вводимого фермента зависит от массы и упитанности туши. Тушам крупного рогатого скота массой 420 кг вводят 80 мл раствора фермента.
Микробные ферментные препараты, получаемые из непатогенных бактерий или плесневых грибов, сильнее воздействуют на мышечные волокна и в меньшей степени на соединительную ткань.
Основной проблемой при применении ферментов для ускорения созревания мяса является неравномерное распределение их в структуре продукта. Равномерное распределение фермента достигается при обработке сублимированного мяса ферментами или погружением его в раствор фермента. В этом случае распределение фермента в мясе совмещается с его регидратацией.
Ферментными препаратами можно снизить жесткость мяса, но нельзя повысить его белковую питательную ценность, обусловленную соотношением количества полноценных белков и неполноценных. Достоверные данные о влиянии обработки ферментами на вкус и аромат мяса отсутствуют.
Введение растворов ферментных препаратов в колбасный фарш улучшает органолептические показатели — нежность и сочность готовых колбасных изделий, особенно вареных колбас низших сортов, изготовленных из мяса с высоким содержанием соединительной ткани.
Перспективны методы механического мягчения мяса. Предложены ряд способов и устройств, основанных на применении режущих, растягивающих и сжимающих усилий, а также конструкции устройств, представляющие собой игольную систему для прокалывания тканей мяса. Последние устройства обеспечивают улучшение структуры мяса по всей толще. Их недостатком является неполная обработка изделий по всей массе, так как мягчение происходит только в местах уколов.
Значительный интерес представляют достаточно простые устройства — тумблеры, барабаны, мешалки — для отбивки и массирования кусков мяса. Отбивка происходит при механических ударах по куску мяса или при падении его с высоты (самоотбивание).
Разработан способ мягчения нанесением насечек на поверхность мяса острыми ножами. Размягчение достигается в результате разрушения соединительной ткани. Предложен также способ улучшения консистенции мяса методом растяжения. В условиях разности скоростей вращения пар вальцев, в образце мяса, локализованного между ними, происходит деформация его растяжением; величина этой деформации определяется отношением скоростей вращения пар вальцев. Создана установка механической тендеризации говядины деформациями сжатия, сдвига-растяжения. Установлена более нежная консистенция такого мяса; средняя балльная оценка консистенции тендеризованного мяса 4,41±0,12 балла, при мягчении ферментами — 3,5±0,18 балла.
Физические методы мягчения мяса представляют большой практический интерес, так как требуют небольшого срока времени. Однако для их осуществления необходима достаточно сложная аппаратура.
Обработка мяса ультразвуком увеличивает его нежность, что установлено органолептической оценкой, определением механической прочности продукта (сопротивления резанию и напряжения смещения), а также изучением изменений структуры мяса. Основной фактор, дающий увеличение нежности мяса при ультразвуковой обработке, — механическое разрушение волокон мышечной ткани и соединительнотканных образований. При воздействии ультразвуковых колебаний высокой интенсивности механическое действие может вызвать нарушение структуры клеток, их повреждение и изменение свойств тканей, причем с увеличением интенсивности эффект воздействия возрастает. Применение более мощных источников ультразвука позволит увеличить степень тендеризации.
Механизм действия ультразвука на мясную ткань раскрыт гистологическими исследованиями изменений структуры ткани. В обработанных образцах интенсивно выражены характерные изменения структуры, свойственные полному развитию процесса созревания мяса. Поперечная и продольная исчерченность мышечных волокон нечетко выражена, наблюдается набухание волокон, нарушение связи между ними, образование трещин, разделяющих волокна на отдельные сегменты — саркомеры. Отмечены разрывы соединительнотканных волокон. Эти изменения не обнаружены в необработанных образцах. Электронно-микроскопическими исследованиями установлены деструктивные явления в мышечном волокне при обработке ткани ультразвуком, сопровождающиеся нарушением целостности субмикроструктуры волокна, множественными разрывами миофибрилл с образованием отдельных фрагментов, состоящих из одного, двух или трех саркомеров. Разрывы происходят по анизотропным и изотропным дискам миофибрилл. Множественная деструкция миофибрилл распространена по всей ширине среза. Обнаружены поперечные, продольные и косые разрывы миофибрилл.
Разница в органолептической оценке между обработанными и необработанными ультразвуком партиями составила 1—1,3 балла. Данная закономерность подтверждена определением прочностных свойств мяса. Остальные органолептические показатели качества мяса не изменяются.
Эффект воздействия ультразвука на изменение структуры мышечной ткани зависит от длительности его действия и не зависит от того, находятся ли образцы в стационарном положении или перемещаются конвейером. Это создает возможность получения эффекта тендеризации при конвейерной обработке мяса ультразвуком. Степень тендеризации не зависит от направления ультразвуковых волн к расположению мышечных волокон; эффективность мягчения одинакова при параллельном и перпендикулярном направлении ультразвуковых волн к мышечным волокнам.
Предложен способ мягчения мяса воздействием электрического тока. Установлено увеличение длины саркомеров при обработке электрическим током, что указывает на отсутствие значительного сокращения мышц при холодильной обработке мяса.
Обработкой говяжьих мясных полутуш электрическим током напряжением 100 В при частоте 50 Гц, силе тока 5 А получили мясо с лучшим вкусом и нежностью. Установлено, что воздействие электрического тока снижает холодильное сокращение мышц.
Источник: Ю.Ф. Заяс. Качество мяса и мясопродуктов. Легкая и пищевая промышленность. Москва. 1981