Биохимия молока и мяса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Образование молока в молочной железе. Биосинтез углеводов молока

2. Процессы, протекающие при выработке мороженого

3. Ферменты гликогенолиза. Миоглобин и его дериваты

Список литературы

1. Образование молока в молочной железе. Биосинтез углеводов молока

Вымя коровы состоит из четырех железистых долей, каждая из которых оканчивается соском. Вымя покрыто эластичной и тонкой кожей, что способствует увеличению его объема. Кожа вымени с нежными редкими волосками, которые на задней поверхности органа растут в направлении снизу вверх и в стороны, образуя молочное зеркало.

В молочной железе выделяют остов или строму, и основную функционирующую часть, или паренхиму. Под кожным покровом (1) расположена поверхностная фасция (2). Желтая брюшная фасция отдает в области белой линии пласт, проникающий между обеими половинами тела вымени, формирующий перегородку (3) вымени и служащий, в то же время, поддерживающей связкой органа. От собственной соединительной капсулы в толщу вымени отходят соединительнотканные пластинки и тяжи, образующие ее остов (4). В перегородках стромы располагаются сосуды (5) и нервы (6). Небольшие участки, разделенные прослойками соединительнотканного остова, представляют собой железистые дольки вымени.

Железистая ткань включает множество альвеол (7), находящихся в верхней части каждой доли вымени, которые книзу переходят в разветвленные каверны-цистерны (8).

Альвеолы имеют вид замкнутого пузырька диаметром 0,1-0,4 мм. Стенка альвеолы выстлана изнутри слоем секреторных (эпителиальных) клеток, свободные концы которых обращены в альвеолярную полость.

Своим основанием секреторные клетки покоятся на плотной соединительной оболочке. В зависимости от степени наполнения секретные клетки имеют различную величину и форму (плоскую, кубическую или цилиндрическую). Клетка окружена очень тонкой (6-12 мм) мембраной, состоящей из липидов и белков.

Через базальную мембрану - она лежит в основании клетки, происходит поглощение из крови веществ -- предшественников молока, а через верхушечный участок, обращенный в полость альвеол, происходит выход секрета в просвет альвеолы.

Отличительной особенностью секреторных клеток молочной железы является наличие в них сильно развитых структур гранулированного эндоплазматического ретикулема (ЭР) и аппарата Гольджи. Цистерны или каналы гранулированного (ЭР) несут на поверхности своих мембран большое количество рибосом, где происходит синтез белков. Кроме того, ЭР поставляет мембранный материал аппарату Гольджи, который в виде мембран вакуолей далее включается в состав клеточной мембраны при потери ее фрагментов с шариками жира. Аппарат Гольджи расположен между ядром и верхушкой клетки в непосредственной близости к гладкому ЭР. При накоплении секрета наружные края его мембран образуют мелкие пузырьки, из которых формируются большие вакуоли. В вакуолях аппараты Гольджи происходит накопление, концентрация, упаковка и затем внутриклеточный транспорт продуктов секрета. Накопленное в альвеолах молоко выделяется в цистерны, а из них в сосковый канал, имеющий в конце гладкомышечный сфинктер, препятствующий свободному вытеканию молока из цистерны. В каждой доле вымени может вырабатываться и выводиться из нее молоко независимо от других долей. На практике часто встречаются воспаленные доли вымени, тогда как другие 2 или 3 дают здоровый секрет. В них реакция отрицательная даже на скрытый мастит. Это значит воспаление не генерализованное (распространение с кровью и лимфой), а местное - локальное.

Образование молока - это многоэтапный процесс, в котором участвуют все системы лактирующего животного.

В процессе молокообразования большую роль играет кровоснабжение вымени. Обильный приток крови к железистой ткани способствует образованию молока в альвеолярных клетках.

Процесс молокообразования протекает постоянно. Без значительного повышения давления внутри вымени время заполнения его молоком составляет 8-13 часов. Затем давление возрастает, процесс молокообразования замедляется. В период между доениями около трех четвертей молока концентрируется в альвеолярной части вымени и только одна четверть -- в цистернах и сосках. Больше всего молока в вымени коровы образуется на 3-5-ых месяцах лактации. Активная молокоотдача наступает при раздражении нервных окончаний сосков вымени. Обмывание вымени теплой водой (40-45°), обтирание его салфеткой, с одновременным массажем способствует возбуждению рефлекса молокоотдачи. В этот момент 85% молока из альвеолярной части вымени переходит в крупные молочные протоки и цистерны. Набухание и розовение кожи вымени и сосков свидетельствует о начале активного припуска молока. В этот момент надо устанавливать доильные стаканы.

Биосинтез углеводов. Для синтеза молока клетки молочной железы используют составные части крови, которые отличаются от составных частей молока. В крови нет казеина, лактозы, а содержание глобулина, альбумина, натрий в ней в несколько раз больше, чем в молоке. В молоке больше жира кальция и калия. Значит, лактоза, казеин и жир образуются в молочной железе путем сложной перестройки химических веществ крови. Переход же минеральных веществ из тока крови в молоко происходит избирательно. Без изменений переходят витамины, гормоны, пигменты, некоторые белки, ферменты. Для образования 1 литра молока должно пройти около 400 литров крови.

Биосинтез липидов. Молочный жир синтезируется в две стадии. На 1-ой образуются жирные кислоты и глицерин. На 2-ой -- триглицириды. Глицерин синтезируется в клетках молочной железы из глюкозы или поступает из крови. Основными предшественниками в молочной железе кислот (в радикале более 18 атомов углерода) являются липиды крови -- триглицириды и жирные кислоты (гл. образом стеариновая), которая в тканях железы превращается в оминовую. Низкомолекулярные жирные кислоты (С4 -- С14) и некоторая часть высокомолекулярных кислот синтезируются клетками молочной железы из ацетата и оксибутирата, которые интенсивно образуются в рубце жвачного при сбраживании клетчатки корма микроорганизмами. Включение отдельных жирных кислот в треглицериды регулируется специальными ферментами. Обычно низкомолекулярная жирная кислота комбинируется с двумя высокомолекулярными жирными кислотами, таким образом, ограничивается синтез жира с высокой точкой плавления. Синтез молочного жира и формирование из них жировых шариков различного диаметра происходит в эндоплазматической сети секреторных клеток молочной железы. Там же синтезируются и фосфатиды (кефалин). Во время выхода из клетки жировой шарик окружается плазматической мембраной клетки и вместе с ней поступает в просвет альвеол. После выхода жирового шарика из клетки окружающая его трехслойная плазматическая мембрана разрушается и происходит ее перестройка в оболочку шарика.

2. Процессы, протекающие при выработке мороженого

молоко мороженное миоглобин гликоген

Процесс производства мороженого начинается с подготовки сырья. Сырье для производства мороженого поступает на предприятия в автоцистернах, деревянных и металлических бочках, флягах, ящиках, а также в стеклянной таре и емкостях из полимерных материалов. Сырье освобождают от упаковки, взвешивают, затем оно поступает в ванны. Сырье для приготовления смесей мороженого вводят в следующем порядке: жидкие продукты - молоко, вода, обезжиренное молоко; сгущенные молочные продукты; сухие продукты - сухие молочные продукты, сахар-песок.

Жидкое и сгущенное молочное сырье перекачивают в резервуары. Молоко и другое молочное сырье, поступающие на предприятие с температурой не выше 10°С, фильтруют.

Ванилин вносят с сахаром в соотношении 1:5 на стадии охлаждения смеси.

Приготовление смеси. Смесь мороженого готовят в соответствии с рецептурой, которая рассчитывается исходя из фактического наличия сырья, его состава. Расчет рецептуры смеси заключается в определении массы сырья, обеспечивающий требуемый состав смеси по массовой доле жира, сахарозы и других составных частей продукта.

Основные технологические этапы. Смесь нагревается до 35-40°С для наиболее полного и быстрого растворения сухих продуктов. После тщательного размешивания смесь поступает на пастеризацию

Стабилизаторы вводят в смесь для улучшения его структуры и консистенции. Они связывают часть свободной воды в смесях, увеличивают их вязкость, повышают взбиваемость смесей, что способствует формированию в мороженом более мелких кристаллов льда, лучшему сохранению исходной структуры продукта при резервировании, увеличивает сопротивляемость мороженого таянию.

Фильтрование смеси. Для удаления из смеси нерастворившихся комочков сырья и возможных различных механических примесей ее фильтруют.

Пастеризация смеси необходима для уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения общего содержания микрофлоры, а также способствует растворению компонентов и получению однородной консистенции продукта. Пастеризуют при 85°С с выдержкой 50-60 с или без выдержки 92-95°С.

Гомогенизация смеси. После пастеризации жиросодержащие смеси гомогенизируют для раздробления жировых шариков, чтобы уменьшить их отстой при хранении смеси и посбивание при фризеровании и тем самым улучшить структуру мороженого.

Гомогенизацию ведут при температуре, близкой к температуре пастеризации, не допуская охлаждения смеси. Гомогенизируют при давлении 10,0-12,5 МПа.

Охлаждение смеси. После гомогенизации смесь охлаждают до температуры 2-6°С с цель. Создания неблагоприятных условий для жизнедеятельности и развития микроорганизмов, которые могут попасть в смесь после пастеризации.

Хранение смеси. Охлажденную смесь направляют в специальные теплоизолированные резервуары для кратковременного хранения. В процессе хранения происходит отвердевание и кристаллизация глицеридов молочного жира и слипание жировых шариков. Кроме того, белковые вещества смеси, в особенности коллоидные вещества, применяемые в качестве стабилизаторов, под влиянием низких температур и продолжительного их воздействия переходят из состояний золя в гель.

Жировые шарики смыкаются своими белковыми оболочками, а коллоидные белковые вещества плазмы и стабилизаторы образуют сетчатую структуру геля с максимальной иммобилизацией водной фазы, что в дальнейшем, при замораживании, препятствует образованию крупных кристаллов льда и создает благоприятные условия для создания прочных стенок воздушных пузырьков при взбивании смеси.

При температуре от 4 до 6°С смесь можно хранить не более 24 ч, при температуре от 0 до 4°С - не более 48 ч.

Физико-химические изменения, протекающие в смеси при созревании, значительно улучшают ее взбитость, мороженое приобретает более нежную структуру.

Фризерование смеси. Фризерованием называется процесс частичного замораживания и одновременного взбивания смеси, т.е превращение ее в мороженое. В процессе фризерования смеси образуется структура мороженого, которая окончательно формируется при последующей холодильной обработке.

Температура поступающей во фризер смеси составляет 2-6°С. Температура начала замерзания смесей ниже этих температур, поэтому во фризере смесь сначала охлаждается, по достижении криоскопической температуры начинает замерзать вода. В результате в незамороженной части влаги повышается концентрация растворенных веществ и понижается температура замерзания. Процесс фризерования происходит при постепенно понижающейся температуре продукта. Фризерование заканчивают по достижении мороженым температуры -4,5…-6°С; при этом в лед превращается 45-55% содержащейся в продукте воды.

Одновременно с охлаждением и замораживанием смеси во фризере происходит ее сбивание - насыщение воздухом, который распределяется в мороженом в виде пузырьков.

Закаливание и дозакаливание мороженого. Мороженое после его выхода из фризера не обладает достаточной твердостью и стокойстью при хранении. Поэтому его замораживают (закаливают), по возможности стараясь приблизить температуру мороженого к температуре хранения: от -18 до -20°С и ниже. Закаливание следует проводить в максимально короткий срок, с тем, чтобы не допустить существенного увеличения среднего размера кристаллов, возрастания количества и размеров крупных кристаллов льда. Средний размер кристаллов в готовом мороженом не должен превышать 60-80 мкм.

Перед перемещением в камеру хранения фасованное мороженое дозакаливают в закалочных камерах или камерах хранения. Продолжительность дозакаливания фасованного мороженого составляет от 24 до 36 ч.

Закаленное мороженое помещают в камеру хранения.

3. Ферменты гликогенолиза. Миоглобин и его дериваты

Гликогенолиз - это распад гликогена, запасного полисахарида. Гликогенолиз происходит непрерывно, и за счет этого поддерживается постоянная концентрация глюкозы в крови в промежутках между приемами пищи. Во время ночного голодания около 75% глюкозы печеночного происхождения образуется путем гликогенолиза. 25% глюкозы печеночного происхождения образуется путем глюконеогенеза.

Расщепление гликогена включает несколько этапов. Сначала фосфорилаза последовательно отщепляет остатки глюкозы от концов боковых цепей гликогена. При этом фосфорилируются альфа-1,4-связи и образуются молекулы глюкозо-1-фосфата. Фосфорилаза атакует боковую цепь до тех пор, пока не дойдет до точки, отстоящей на 4 остатка глюкозы от места ветвления (т. е. от альфа-1,6-связи). Затем вступает в действие система отщепления боковых цепей гликогена. Первый фермент этой системы - 4-альфа-D-глюканотрансфераза - отщепляет 3 из 4 остатков глюкозы и переносит их на свободный конец другой боковой цепи. Второй фермент - амило-1,6-глюкозидаза - отщепляет от главной цепи четвертый остаток глюкозы. После этого главная цепь гликогена становится доступной для фосфорилазы. В реакции, катализируемой амило-1,6-глюкозидазой, образуется глюкоза.

У здоровых людей при голодании до 8% гликогена печени расщепляется амило-1,6-глюкозидазой до глюкозы, а 92% гликогена расщепляется фосфорилазой до глюкозо-1-фосфата. Под действием фосфоглюкомутазы глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат, при гидролизе которого в печени образуется глюкоза, поступающая в кровь.

Таким образом, основное количество глюкозы при голодании образуется в печени из глюкозо-6-фосфата.

Миоглобин - это белок-пигмент (наподобие гемоглобина), обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (и поступление кислорода при этом резко падает).

В основу классификации мышечных тканей положены два принципа - морфофункциональный и гистогенетический. В соответствии с морфофункциональным принципом, в зависимости от структуры органелл сокращения, мышечные ткани подразделяют на две подгруппы: исчерченные мышечные ткани и гладкие мышечные ткани.

Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани. В цитоплазме их элементов миозиновые филаменты постоянно полимеризованы, образуют с актиновыми нитями постоянно существующие миофибриллы. Последние организованы в характерные комплексы -- саркомеры. В соседних миофибриллах структурные субъединицы саркомеров расположены на одинаковом уровне и создают поперечную исчерченность. Исчерченные мышечные ткани сокращаются быстрее, чем гладкие.

Гладкие (неисчерченные) мышечные ткани. Эти ткани характеризуются тем, что вне сокращения миозиновые филаменты деполимеризованы. В присутствии ионов кальция они полимеризуются и вступают во взаимодействие с филаментами актина. Образующиеся при этом миофибриллы не имеют поперечной исчерченности: при специальных окрасках они представлены равномерно окрашенными по всей длине нитями.

В соответствии с гистогенетическим принципом в зависимости от источников развития (т.е. эмбриональных зачатков) мышечные ткани подразделяются на 5 типов:

1. мезенхимные (из десмального зачатка в составе мезенхимы);

2. эпидермальные (из кожной эктодермы и из прехордальной пластинки);

3. нейральные (из нервной трубки);

4. целомические (из миоэпикардиальной пластинки висцерального листка спланхнотома);

5. соматические (миотомные).

Первые три типа относятся к подгруппе гладких мышечных тканей, четвертый и пятый -- к подгруппе поперечнополосатых.

Список литературы

1. http://www.goodkorm.ru

2. http://www.icecream.tj/technology/

3. http://www.morphology.dp.ua/_mp3/muscle.php

Размещено на Allbest.ru