Poubojowe przemiany mięsa: Przemiany węglowodanów: - beztlenowy metabolizm glikogenu do kwasu mlekowego -zakwaszenie mięsa z ph 7.3 7.5 do ph 5.4 (zakwaszenie końcowe) - unieczynnienie enzymów glikolitycznych Zakwaszenie końcowe zaleŝy od: gatunku zwierzęcia (spadek ph przebiega najszybciej u świń i bydła, następnie u koni, a najwolniej u owiec) stanu wykrwawienia zwierzęcia (pełne zakwaszenie moŝliwe jest tylko przy całkowitym wykrwawieniu), Znaczenie zakwaszenia: higieniczne bakteriostatyczne przemiany białek Przemiany nukleotydów StęŜenie pośmiertne utrata homeostazy mięśni (spadek temperatury, ciśnienia osmotycznego, potencjału oksydoredukcyjnego), uruchomienie ATP-azy sarkoplazmatycznej, skurcz mięśni z udziałem ATP Całkowite wyczerpanie rezerw energetycznych mięśni (fosfokreatyna i glikogen), wyczerpanie ATP, trwałe i nieodwracalne powiązanie filamentów grubych i cienkich stęŝenie pośmiertne. O intensywności stęŝenia pośmiertnego decyduje rodzaj mięśnia (mięśnie pracujące intensywnie wykazują silniejsze stęŝenie pośmiertne) otłuszczenie tuszy (im większe otłuszczenie, tym mniejszy stopień stęŝenia) temperatura otoczenia (w temperaturze przechowywania mięsa 15 C stopień stęŝenia jest najmniejszy, niskie temperatury (zwłaszcza mroŝenie) wywołują tzw. szok chłodniczy, powodujący bardzo silny skurcz mięśni). Znaczenie stęŝenia pośmiertnego:
silne stęŝenie pośmiertne niekorzystnie wpływa na kruchość mięsa Przemiany białek Denaturacja. Denaturacja jest spowodowana poubojowym zakwaszeniem mięśni i zaleŝy od rodzaju białek tkanki mięśniowej (dotyczy głównie białek sarkoplazmy oraz mioglobiny) Stopień denaturacji białek mięśni zaleŝy od wielkości i szybkości spadku ph (im niŝsze ph, tym większy stopień denaturacji białek. Szybki spadek ph, wywołujący wzrost temperatury, powoduje głębokie zmiany denaturacyjne), temperatury środowiska. Autoliza Autoliza jest wywoływana przez endogenne enzymy proteolityczne tkanki mięśniowej kalpainy. Szybkość autolizy zaleŝy głównie od: ph (w niskim ph dochodzi do uwalniania jonów Ca +2 co sprzyja działaniu endogennych proteinaz), temperatury (im wyŝsza temperatura, tym większe tempo proteolizy). Autoliza powoduje: wzrost ph mięsa, wzrost kruchości mięsa, zwiększone wiązanie wody, wzrost ilości niskocząsteczkowych substancji smakowo zapachowych w mięsie. Kalpainy - µ-kalpainy aktywne w niskich mikromolowych stęŝeniach Ca +2 - m-kalpainy aktywowane stęŝeniami Ca +2 rzędu milimolowego - kalpastatyna inhibitor aktywności proteolitycznej kalpain trawią niektóre białka linii Z nie trawią aktyny, miozyny m-kalpainy i µ-kalpainy trawią te same białka mięśniowe ze względu na faktyczne stęŝenia Ca +2 w mięśniu bardziej prawdopodobne wydaje się obecnie, Ŝe w proteolizie uczestniczą µ-kalpainy, chociaŝ aktywność m-kalpain utrzymuje się znacznie dłuŝej post-mortem, niŝ aktywność µ-kalpain. Wysoki poziom kalpastatyny jest związany z obniŝoną kruchością mięsa
róŝnice w kruchości pomiędzy tuszami cechującymi się róŝnym poziomem kalpastatyny mogą osiągać 40% monitorowanie poziomu kalpastatyny w tuszy pozwala przewidzieć stopień kruchości mięsa Określanie kruchości mięsa: Test Warnera-Bratzlera określa cięŝar zdolny do przecięcia 1cm 3 mięsa - polędwica: 2.6kg - rozbratel: 5.3kg Test organoleptyczny Na kruchość mięsa wpływa - stres przedubojowy DFD (Dark Firm Dry) i PSE (Pale Soft Exudative) - wiek zwierząt (młodsze zwierzęta mają wyŝszy poziom kalpain) - przebieg procesu dojrzewania Polepszenie procesu dojrzewania moŝna uzyskać poprzez: - iniekcję witaminy D3 7.5 milionów IU wit. D3 na 7 dni przed ubojem pozwala na 26% zwiększenie kruchości mięsa (zysk 1kg w teście Warnera-Bratzlera). Prawdopodobnie witamina D przyczynia się do zwiększenia stęŝenia Ca +2 w mięśniach, co sprzyja aktywności kalpain. - doustne podawanie CaCl2 przed ubojem zysk 1kg w teście Warnera-Bratzlera Odchylenia jakościowe mięsa Miopatie stresowe są dziedzicznymi schorzeniami wywołanymi przez uszkodzenia mechanizmów przemian energetycznych (uszkodzenia struktur odpowiedzialnych za procesy fosforylacji we włóknach mięśniowych, zmiany w wydzielaniu hormonalnym, objawiające się wysoką wraŝliwością na stresy) PSS Porcine Stress Syndrome - dziedziczna wada występująca głównie u świń - moŝe doprowadzić do śmierci zwierzęcia w czasie transportu - po uboju na skutek nieprawidłowych przemian składników mięśni (PSE) bardzo często prowadzi do uzyskania mięsa o obniŝonej wartości PSE moŝe dotyczyć równieŝ świń nie obciąŝonych syndromem PSS PSE występuje ze szczególnym nasileniem w miesiącach letnich, a wtedy jego częstość sięga 30% populacji świń, w tym równieŝ świń nie obciąŝonych syndromem PSS. W pozostałym okresie częstość PSE moŝe sięgać jedynie 5%. Mięso PSE uzyskane od świń obciąŝonych syndromem PSS róŝni się od mięsa od świń nie obciąŝonych syndromem PSS.
W odróŝnieniu od osobników zdrowych niekorzystne procesy są wyzwalane przez stosunkowo niewielkie stresy Bezpośrednio miopatie wywoływane są przewozem zwierząt, gromadzeniem zwierząt pochodzących z róŝnych środowisk przed ubojem oraz oszałamianiem przedubojowym. Syndrom PSE (Pale, Soft, Exudative) Objawia się: bladą, szarobiaławą lub szaroŝółtą barwą mięsa, miękką konsystencją i podatnością mięsa na przebijanie, znaczną wodnistością mięsa. Przemiany poubojowe mięsa PSE: gwałtowny przebieg beztlenowej glikogenolizy, szybkie nagromadzenie znacznych ilości kwasu mlekowego, co wywołuje szybki spadek ph: po 45 60 min. osiąga wartość 5.3 5.5 (w normalnym mięsie: 6.8 7.0), wzrost temperatury do wartości 41.5 43 C (w normalnym mięsie 40 40.5 C), denaturacja i wytrącenie białek sarkoplazmy prowadząca do obniŝenia zdolności wiązania wody przez mięso, denaturacja mioglobiny i balda barwa mięsa, brak kruchości mięsa, zwiększone ubytki masy mięsa po zabiegach termicznych, brak soczystości (wraŝenie suchości) mięsa. Syndrom PSE występuje przede wszystkim u świń (15-30%), ale takŝe u młodych męskich osobniów bydła (8%) i ok. 20% drobiu rzeźnego Syndrom DFD (Dark, Firm, Dry) DFD objawia się: ciemną, czerwoną barwą mięsa, zbitą konsystencją mięsa, małą czynną wodnistością tkanki, dającą wraŝenie suchości. Zmiany w mięsie DFD: w tego rodzaju mięśniach jeszcze przed ubojem zachodzi gwałtowna glikogenoliza, wytworzenie i usunięcie przez krwioobieg kwasu mlekowego, nie dochodzi do odbudowy glikogenu, w chwili uboju mięśnie zawierają małe ilości ATP, glikogenu i kwasu mlekowego, a wysokie ph, po uboju brak jest zakwaszenia mięsa, ph utrzymuje się w okolicach 6.2, wysokie ph przyczynia się do silnego wiązania wody przez mięśnie, mięso ma twardą konsystencję, jest suche w wyglądzie, w wyniku napęcznienia włókien mięśniowych, barwa mięsa jest ciemna,
wysokie ph powoduje brak aktywacji endogennych proteinaz i nie dochodzi do dojrzewania mięsa, jest ono twarde, brak zakwaszenia poubojowego odbija się na zwiększonej podatności mięsa DFD na rozkład gnilny. Rozkład mięsa. Gnicie to rozkład niskocząsteczkowych substancji wchodzących w skład mięsa: aminokwasów, cukrów, nukleotydów, witamin. Gnicie objawia się zmianami: utratą czerwonej barwy mięsa, pojawieniem się kleistości, odchyleniami zapachu, smaku i tekstury mięsa. W wyniku gnicia wytwarza się: siarkowodór, amoniak, metan, indol, skatol, merkaptany, kwasy tłuszczowe, aminy. Degradacja białek jest wynikiem działania egzogennych enzymów proteolitycznych bakterii. Rozkład mięsa zachodzi etapowo: faza zatrzymania (kolonizacja i adaptacja mikroflory), faza logarytmicznego wzrostu drobnoustrojów (zachodzi tylko w soku mięśniowym i prowadzi do wytworzenia końcowych produktów gnicia), produkcja proteinaz przez drobnoustroje i degradacja białek. W trakcie rozkładu mięsa zachodzi szereg reakcji przemian aminokwasów: dekarboksylacja - prowadzi do wytworzenia amin: histaminy, kadaweryny, tyraminy, putrescyny. dezaminacja prowadzi do powstania amoniaku oraz ketokwasów i kwasów tłuszczowych, specyficzny rozkład aminokwasów z cysteiny i metioniny powstają merkaptany i H 2 S. Z tryptofanu powstają indol i skatol. Źródła zakaŝeń mięsa: przeŝyciowe (związane z procesami trawienia), ubojowe (przez ranę ubojową, przez wytworzenie się podciśnienia w układzie krwionośnym i zasysanie zanieczyszczonej krwi z powierzchni ciała zwierzęcia), poubojowe (źródłem zanieczyszczeń jest głównie powierzchnia ciała zwierzęcia, przypadki otwarcia przewodu pokarmowego oraz narzędzia i ręce personelu ubojowego). Wzrost drobnoustrojów w mięsie: faza zatrzymania: liczba komórek nie zmienia się, drobnoustroje adaptują się do środowiska, faza logarytmiczna: komórki ulegają intensywnym podziałom. Szybkość wzrostu mikroflory w tej fazie zaleŝy od: czasu trwania jednej generacji, wielkości zakaŝenia wyjściowego. faza nasycenia: liczba drobnoustrojów osiąga maksymalną koncentrację,
faza ubytku: liczba drobnoustrojów zmniejsza się w wyniku nagromadzenia produktów przemiany materii i wyczerpania składników pokarmowych. W mięsie długość fazy zatrzymania określa pełną przydatność spoŝywczą mięsa. Faza logarytmiczna określa początek rozkładu gnilnego. Czynniki rozwoju drobnoustrojów w mięsie: wpływ stanu fizycznego mięsa (trwałość mięsa jest najwyŝsza w całych tuszach, rozdrobnienie mięsa sprzyja zniszczeniu naturalnych barier ochronnych i rozwojowi mikroflory), wpływ temperatury (optymalna temperatura wzrostu dla danego typu drobnoustroju sprzyja jego namnoŝeniu. Gwałtowne obniŝenie temperatury do wartości 0-2 C powoduje redukcję liczby Ŝywych komórek bakterii). wpływ zawartości wody (decydującym czynnikiem wzrostu mikroflory jest aktywność wodna będąca wykładnikiem ciśnienia osmotycznego danego środowiska. Im większa aktywność wodna, tym lepsze warunki do rozwoju drobnoustrojów) potencjał oksydoredukcyjny (zaleŝy on od obecności utleniaczy i reduktorów w mięsie, pojemności buforowej, ciśnienia parcjalnego tlenu w środowisku zewnętrznym. Po śmierci zwierzęcia następuje wzrost wartości potencjału oksydoredukcyjnego, co sprzyja rozwojowi bakterii. Ich wzrost moŝna zahamować ograniczając dostęp tlenu lub stosując substancje redukujące), wpływ ph (optimum ph dla większości bakterii wynosi ok. 7.0 Spadek wartości ph środowiska (zakwaszenie poubojowe) powoduje zahamowanie rozwoju mikroflory. Graniczną wartością przydatności mięsa do przechowywania jest ph 6.4)