К классу углеводов относят органические соединения, содержащие альдегидную или кетонную группу и несколько спиртовых гидроксилов. Их элементарному составу соответствует общая формула CmH2nOn, однако название класса и эмпирическая формула не отражают химический характер и особенности строения этих соединений, обуславливающие многообразие свойств углеводов. Это предопределяет характер участия углеводов в процессах жизнедеятельности и построении тканей животных и растений. Основными физиологическими функциями углеводов являются структурная, энергетическая и метаболическая.Как правило, в животных организмах большинство углеводов выполняют роль энергетических субстратов, при окислении которых выделяется энергия, необходимая для протекания химических реакций. Наряду с этим промежуточные продукты окисления углеводов используются для синтеза многих других органических соединений.Углеводы делят на две группы: простые и сложные. Простые углеводы не подвергаются гидролизу, сложные гидролизуются с образованием простых углеводов.Среди сложных углеводов выделяют группу олигосахаридов и группу полисахаридов. Олигосахариды – сахароподобные сложные углеводы, характеризующиеся сравнительно невысокой молекулярной массой, хорошей растворимостью в воде, легкой кристаллизацией и, как правило, сладким вкусом, Полисахариды – высокомолекулярные сложные углеводы с молекулярной массой порядка сотен тысяч.Различают гомополисахариды, содержащие остатки монополисахарида одного вида, и гетерополисахариды, состоящие из остатков моносахаридов двух или более видов, регулярно или нерегулярно чередующихся в молекуле.К числу наиболее важных природных гомополисахаридов принадлежат крахмал, гликоген, клетчатка, декстран, хитин.Гликоген, содержащийся в мясе и мясопродуктах, служит резервным питательным веществом, вследствие чего за ним сохраняется название "животный крахмал". Массовая доля гликогена в печени животных достигает 20 %, в мышцах – 4 %. Содержание углеводов зависит от степени упитанности животного. В мышцах плохо откормленных, истощенных, голодных и больных животных гликогена в 2-3 раза меньше, чем у животных нормального физиологического состояния.

Гликоген имеет много общих свойств с крахмалом. Например, гликоген даёт цветную реакцию с йодом. При взаимодействии крахмала и гликогена с йодом образуются комплексные адсорбционные соединения, окрашенные в реакции с крахмалом в синий, а с гликогеном – в красно-бурый цвет. Различие в цвете комплексов обусловлено некоторыми особенностями химической структуры крахмала и гликогена.Гликоген сравнительно хорошо растворяется в горячей воде с образованием сильно опалесцирующих растворов. Как и крахмал, гликоген высаливается из коллоидного раствора при 33 °С сульфатом аммония или сульфатом натрия, подобно белкам, осаждается двойным объемом спирта и эфиром в виде белого хлопьевидного осадка.Промежуточными продуктами гидролиза гликогена являются декстрины и мальтоза, конечным – Д-глюкоза. Гликоген оптически активен, причём удельное вращение его растворов близко к таковому для крахмала.Структура молекулы гликогена идеально удовлетворяет его прижизненным функциям как глюкозного депо, служащего источником энергии. При интенсивной работе, когда доступ кислорода к тканям затруднён, быстрое окисление с выделением энергии протекает по анаэробому пути (гликогенолиз). При этом дефицит энергии восполняется за счёт отщепления и окисления фосфорного эфира глюкозы сразу с нескольких ветвей молекулы гликогена. При жизни организма образовавшийся в результате гликогенолиза лактат с помощью регуляторных механизмов снова вовлекается в метаболизм.В послеубойный период лактат накапливается в мышцах и выступает фоном для развития автолитических превращений мышечной ткани, формирования предшественников букета вкуса и аромата, присущего созревшему мясу. Малая массовая доля гликогена в мясе и мясопродуктах отдаёт предпочтение растениям в покрытии норм потребления углеводов в питании человека. Однако в технологии переработки и хранения мяса он играет весьма существенную роль по ряду причин:1. Полисахарид гликоген непосредствено влияет на формирование функционально-технологических характеристик мясного сырья (ВУС, ЖУС, ВСС, липкость, эмульгирующая способность, структурно-механические свойства), так как его автолитические превращения в послеубойный период являются пусковым механизмом для процесса созревания мяса, сопровождающегося конформационными и гидролитическими изменениями мышечных и соединительнотканных белков, что оказывает решающее влияние на консистенцию мяса и мясных продуктов, приобретение нежности и сочности, накопление химических предшественников вкуса и аромата, кулинарно обработанного созревшего мяса (свободных аминокислот, нуклеотидов, низкомолекулярных пептидов, органических кислот и других соединений).2. Продукты распада гликогена – моносахариды (глюкоза, декстроза и др.) наряду с поваренной солью и нитритом натрия являются важными ингредиентами в составе посолочных смесей при производстве колбасных и соленых штучных изделий для достижения эффекта стабилизации окраски продуктов.

В связи с этим, анализ гликогена, определение глубины его распада и образующихся продуктов необходимы в технологических целях. Количество гликогена в свежих мышцах указывает на упитанность животного, а динамика количественного изменения гликогена в процессе хранения и переработки свидетельствует о глубине автолитических превращений.

Количество гликогена легко определить по цветной реакции с антроном. Метод сравнительно нетрудоемок и пригоден для массовых определений.Метод состоит из следующих основных операций: гидролиз белков щелочью, выделение гликогена из раствора этиловым спиртом, промывание гликогена и его растворение, реакция с антроном и развитие окраски, измерение интенсивности окраски.При нагревании образцов тканей с концентрированным раствором щелочи происходит гидролиз белков, при этом гликоген освобождается из клеток. Гликоген не растворяется в спирте, он выпадает в осадок при добавлении довольно большого объема спирта. Прибавление сюда же нескольких капель концентрированной серной кислоты способствует осаждению гликогена вследствие образования сульфата аммония.Нагревание промытого осадка гликогена с антроном (высокоспецифичным реактивом на углеводы), растворенным в концентрированной серной кислоте, приводит к гидролизу гликогена до глюкозы вследствие каталитического действия серной кислоты и к развитию окраски при реакции между глюкозой и антроном по схеме:По интенсивности окраски судят о количестве глюкозы. Развившаяся окраска пропорциональна количеству взятой глюкозы в пределах от 10 до 100 мкг в пробе.

Окрашенный от зеленого до сине-зеленого цвета продукт реакции имеет максимум поглощения при длине волны 620 нм. Интенсивность окраски раствора измеряют на спектрофотометре, фотоэлектроколориметре или фотометре с красным светофильтром с максимумом пропускания при той же длине волны.

12. ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ И МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА
Фосфорорганические соединения при жизни животных играют роль запасников энергии. После убоя животных многие фракции этих веществ участвуют в образовании специфического вкуса мясных продуктов. Особая роль отводится креатинфосфату (КрФ), аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ) и их производным.Креатин (метилгуанидиноуксусная кислота) является обязательной составной частью поперечнополосатой мускулатуры. Содержание креатина в скелетных мышцах достигает 400-500 мг %, в сердечной мышце креатина в 2-3 раза меньше. Креатин присутствует также в ткани мозга (около 100 мг %) и в значительно меньших количествах в паренхиматозных органах (10-50 мг %).

В мышечной ткани креатин содержится как в свободном виде, так и в виде фосфорилированного производного (креатинфосфата, фосфокреатина) – макроэргического соединения, представляющего собой депо легко утилизируемой энергии.Креатинфосфат участвует в обратимом переносе фосфорильного остатка с креатинфосфата на АДФ, реакция катализируется креатинкиназой:Креатинфосфат, являясь источником энергии для мышечных сокращений, представляет собой важнейший компонент мышечной ткани. По сравнению с АТФ креатинфосфат характеризуется более высоким потенциалом переноса высокоэнергетических фосфатных групп. В среднем концентрация креатинфосфата в скелетных мышцах позвоночных в 4-5 раз превышает концентрацию АТФ.Уровень креатинфосфата зависит от упитанности животного и степени тренированности мышц. Определение креатинфосфата в мышцах имеет большое значение для выявления уровня физического развития и физиологического состояния животного. Массовая доля креатинфосфата в мышцах больных животных, как правило, значительно понижается.Фосфорорганические соединения входят в группу экстрактивных веществ и в технологии мясных продуктов являются компонентами вкуса.К группе фосфорорганических соединений относятся кроме АТФ и ее производные: АДФ, АМФ.

Вода как компонент мяса

Вода — естественный компонент мяса, образующий устойчи­вые структурированные системы с другими его частями. Формы и прочность связи воды в этих системах влияют на свойства мя­са, в том числе на водоудерживающую способность, по характе­ру изменения которой можно судить об изменении потерь массы в процессе тепловой обработки и о качестве продукта. В настоя­щее время под водоудерживающей способностью мяса понима­ется сила, с которой часть его собственной воды или собственной с небольшим количеством добавленной воды удерживается белками, а также другими веществами и структурными система­ми мяса при воздействии на него каких-либо сил извне.

На изменение водоудерживающей способности мяса в, про­цессе его тепловой обработки влияют многие факторы: темпера­тура, до которой оно нагревается, длительность выдержки при ней, температура среды, способ тепловой обработки, скорость нагрева, величина рН обрабатываемого сырья, реологические характеристики, химический состав продукта, количество добав­ленной поваренной соли, воды, вид мяса, анатомическое проис­хождение мышц, возраст животных и др.

Структура воды и изменение ее в процессе на­грева. Белковая макромолекула окружена водой, которую нель­зя рассматривать как нейтральное вещество, так как благодаря своим уникальным свойствам она, с одной стороны, подвергает­ся воздействию растворенных в ней белковых макромолекул, с другой — сама активно влияет на конформацию белка. Известно, что вода служит связующим звеном между белковыми молекула­ми. Составляя 70...75 % массы живой клетки (в протоплазме ее со­держится около 70...80 %, в фибриллах — около 70, в саркоплаз­ме _ 20, во внеклеточном пространстве — 10 %), вода представ­ляет собой ту жидкую среду, в которой осуществляются обмен и транспортировка веществ. Стабилизация пространственной структуры белка и других биополимеров в значительной мере осу­ществляется в результате их взаимодействия с водой.

14. Активность воды и методы ее определения

Вода является незаменимым компонентом жизнедеятельности организма. Вода присутствует в каждой клетке организма, она участвует во всех процессах, начиная с таких, в которых ее присутствие очевидно (кровообращение), и заканчивая твердыми структурами клетки. Кровь состоит из воды на 83%, скелет - на 22%, в мозге 75% воды, в мышцах - 76%. Вода является прекрасной средой для растворения и транспорта органических и неорганических веществ, реакций метаболизма.

Вода — это уникальная жидкость (химическое соединение) с определенными свойствами, входящая в состав всего биологического материала. Классификацию форм связи воды в материалах с учетом природы образования связи и энергии взаимодействия предложил П.А. Ребиндер [1]. Все формы связи воды были разделены на три группы: химическая, физико-химическая и физико-механическая. В соответствии с этой классификацией различают следующие виды связанной воды: химически связанная, адсорбционно связанная, вода макро- и микрокапилляров; осмотически связанная вода, свободно удерживаемая каркасом тела (иммобилизационная).

Вода в пищевых продуктах из мяса, как и в любом биологическом материале, также удерживается всеми формами связи и выступает наравне с другими как обычная составная часть ткани или продукта. Однако характер и прочность форм ее связи неодинаковы. Наиболее прочно связана адсорбционная влага, наименее прочно в продукте связана влага, дополнительно поглощенная белковыми системами в процессах их гидратирования (слабосвязанная влага). В силу того, что эта влага напрямую связана с экономическими показателями при производстве того или другого продукта, она вызывает наибольший интерес, как у производителя, так и контролирующих качество продукта государственных структур.

1Метод высушивания заключается в высушивании определенной навески продукта до постоянного веса в сушильном шкафу при температур 100…105 °С и нахождении влаги по разности между начальным весом и весом сухого остатка.

2Способы, ускоряющие высушивание: ◦ Применение разрыхлителей (специально подготовленный песок) для вязких продуктов (консервы, джем, повидло, мед и др.). 3Титрование по модифицированному методу Карла Фишера основано на использовании реакции окисления-восстановления с участием йода и диоксида серы (реактив Фишера – раствор йода и диоксида серы в пиридине и метаноле), которая протекает в присутствии воды.. Методы определения. 1 Достоинства: высокая точность и стабильность результатов. Недостаток: не пригоден для определения влажности окислителей и восстановителей, реагирующих с его компонентами с поглощением или выделением воды и йода.

4.Двухэтапное высушивание – аналогично методу высушивания, только в начале высушивает навеску продукта (фрукты, овощи, хлеб, мясо и др.) при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, предохраняя навеску от возможных загрязнений, а затем – в сушильном шкафу при 103 °С. 33

5.Лиофильная сушка основана на испарении (возгонке) льда без промежуточного образования воды. Применяется для продуктов, прочно удерживающих влагу (вещества, богатые белком, полисахаридами и пр.). Высушивание ведется в вакууме, проба предварительно замораживается при помощи диоксида углерода. Иногда для удаления остаточной влаги применяют сушку в вакуум-эксикаторе над Р2О5 .

6. Всушивание инфракрасными лучами (λ = 750нм-0,1 мм) основано на способности тепловых лучей проникать на некоторую глубину в продукт , вода сильно поглощает тепловые лучи и легко испаряется. Пригоден для контроля производственных процессов, существуют специальные анализаторы влажности.

7.Дистилляционный метод основан на отгонке гигроскопической воды из взятой навески продукта и измерении ее количества: ◦ навеску заливают органической жидкостью, не смешивающейся при низких температурах с водой и образующей с ней азеотропные смеси (бензин, бензол, толуол и др.); ◦ воду отгоняют вместе с частью органического растворителя; ◦ в приемном сосуде получают два слоя несмешивающихся жидкостей, одним из которых является вода. Применяют для определения влаги в специях и приправах.

8.Рефрактометрический метод основан на изменении показателя преломления растворов в зависимости от количества растворенных в них сухих веществ. • Применяют для определения влаги в сиропах, соках,

9.Дифференциальная сканирующая калориметрия: – Образец охлаждают до температуры меньше 0 °С (свободная влага замерзнет, связанная – нет); – При нагревании замороженного образца в калориметре измеряют тепло, потребляемое при таянии льда. – Незамерзающая вода определяется как разница между общей и замерзшей водой.

10.Термогравиметрический метод: – Определяют скорость высушивания – Граница между областью постоянной скорости высушивания и областью, где эта скорость снижается характеризует связанную влагу.

15-17