В Советском Союзе начало систематическому и подробному изучению биохимических процессов, происходящих при созревании мяса, положили исследования И. А. Смородинцева и его сотрудников.

Процессы, происходящие в мышечной ткани после убоя животного, можно условно подразделить на три следующие фазы: послеубойное окоченение, созревание и аутолиз.

Послеубойное окоченение в туше развивается в первые часы после убоя животного. При этом мышцы становятся упругими и слегка укорачиваются. Это значительно увеличивает их жесткость и сопротивление на разрезе. Способность такого мяса к набуханию очень низкая. При температуре 15—20 °С полное окоченение наступает через 3—5 ч после убоя животного, а при температуре от 0 до 2 °С — через 18—20 ч.

Процесс посмертного окоченения сопровождается некоторым повышением температуры в туше в результате выделения тепла, которое образуется от протекающих в тканях химических реакций. Окоченение мышечной ткани, наблюдающееся в первые часы и сутки после убоя животных, обусловлено образованием нерастворимого актомиозинового комплекса вследствие распада аденозин-трифосфорной кислоты (АТФ) до аденозиндифосфорной и аденозинмонофосфорной и фосфорной кислот (В. А. Энгельгардт).

Эти изменения в белковой части мяса находятся в прямой зависимости от концентрации АТФ. Сразу же после убоя, когда концентрация АТФ в мясе достаточно высока и белки актин и миозин не находятся в состоянии взаимной связи, общее число гидрофильных центров их структуре достаточно велико. Такому состоянию белков соответствует их высокая степень гидратации, которая не позволяет, из парного мяса отделить хотя бы малую часть мясного сока. Уменьшение количества АТФ, происходящее в результате ферментативного действия миозина, сопряжено с ассоциацией актина и миозина и образованием актомиозинового комплекса. В связи с этим число гидрофильных центров в молекулах белков уменьшается, так как эти группы блокируются.

В результате понижается уровень гидратации и сокращается объем актомиозинового геля.

Кислая среда, которая является следствием распада АТФ и началом необратимого процесса гликолиза мышечного гликогена, усиливает мышечное окоченение. Замечено, что мышцы животных, погибших при явлениях судорог, окоченевают быстрее. Окоченение без накопления молочной кислоты характеризуется слабым напряжением мышц и быстрым разрешением процесса. Однако уже задолго до завершения фазы окоченения в мясе развиваются процессы, связанные с фазами его собственного созревания и аутолиза. Фаза собственного созревания мяса характеризуется интенсивным распадом мышечного гликогена и накоплением молочной кислоты, а также некоторыми изменениями химического состава и физико-коллоидной структуры белков.

Рисунок 2 Содержание гликогена и молочной кислоты при разной продолжительности созревания мяса туши

Известно, что после убоя животного приток кислорода к клеткам мышечной ткани прекращается. В связи с этим синтез гликогена становится невозможным, а распад его под действием гликолитических ферментов происходит двумя путями: амилолитическим с образованием редуцирующих сахаров и гликолитическим (фосфоролиз) с образованием молочной кислоты. Этот процесс превращения углеводов при созревании мяса необратимый.

Гликоген через ряд промежуточных реакций переходит в молочную кислоту, которая накапливается в мышечной ткани. Изменения содержания гликогена и молочной кислоты. Одновременно из промежуточных фосфорных соединений освобождается фосфорная кислота. Накапливаются кислоты также в процессе биохимических изменений нуклеотидов (распад АТФ).

В результате накопления молочной, фосфорной и других кислот в мясе увеличивается концентрация водородных ионов, вследствие чего к концу суток рН (реакция среды) снижается до 5,8— 5,7, иногда ниже.

В кислой среде при распаде АТФ и фосфорной кислоты происходит частичное накопление неорганического фосфора. Резко кислую среду и наличие неорганического фосфора считают причиной диссоциации актомиозиновото комплекса на исходные белки — актин и миозин. С распадом актомиозинового комплекса завершается первая фаза созревания, снимаются явления окоченения мышц, и исчезает жесткость мяса. Следовательно, фазу окоченения от других фаз обособить нельзя, это один из этапов процесса созревания мяса. Схему биохимических изменений в процессе созревания мяса можно представить следующим образом (рис.3):

Рисунок 3 Схема биохимических изменений в процессе созревания мяса

Кислая среда сама по себе действует бактериостатически и даже бактерицидно, а поэтому при сдвиге рН в кислую сторону в мясе создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов.

Кислая среда приводит к изменениям химического состава и физико-коллоидной структуры белков. Молочные и другие кислоты изменяют проницаемость мышечных оболочек и степень дисперсности белков. Кислоты вступают во взаимодействие с протеинатами кальция, и кальций отщепляют от белков. Переход кальция в экстракт ведет к уменьшению дисперсности белков, в результате чего теряется часть гидратносвязанной воды. Поэтому из созревшего мяса центрифугированием можно отделить мясной сок. Кислая среда, высвободившаяся гидратноовязанная вода и воздействие протеолитических ферментов создают условия разрыхления сарколеммы мышечных волокон и в первую очередь разрыхления и набухания коллагена. Это в значительной степени способствует изменению консистенции мясе и более выраженной его сочности. Очевидно, с набуханием коллагена, а затем с частичной отдачей влаги с поверхности туши в окружающую среду следует связывать образование на ее поверхности корочки подсыхания.

Фаза собственного созревания во многом определяет интенсивность течения физико-коллоидных процессов и микроструктурных изменений мышечных волокон, которые присущи для фазы аутолиза. Аутолиз при созревании мяса понимают в широком смысле слова и связывают его не только с распадом белков, но и с процессом распада любых составных частей клеток. В связи с этим процессы, происходящие в фазе собственного созревания, невозможно отделить или обособить от таковых при аутолизе. Тем не менее, в результате комплекса причин (действие протеолитических ферментов, продукты аутолитичеотаго распада небелковых веществ, резко кислая среда и др.) происходит аутолитический распад мышечных волокон на отдельные сегменты. На первом этапе этого процесса обнаруживается сегментация в отдельных мышечных волокнах при сохранении их эндомизия. При этом в сегментах сохраняется структура ядер, поперечная и продольная исчерченность. На втором этапе сегментируется большинство мышечных волокон. Эндомизий волокон, структура ядер, поперечная и продольная исчерченность продолжают сохраняться. На третьем этапе (фаза глубокого аутолиза) сегменты распадаются на миофибриллы, а миофибриллы — на саркомеры. Последние под микроскопом просматриваются в виде зернистой массы, заключенной в эндомизий.