Экспериментальное обоснование и практическое использование оптического излучения и биологически активных добавок для улучшения качественных характеристик мяса и мясопродуктов при стрессе убойных животных

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Экспериментальное обоснование и практическое использование оптического излучения и биологически активных добавок для улучшения качественных характеристик мяса и мясопродуктов при стрессе убойных животных

Специальность 05.18.15 - товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания

Тихонов Сергей Леонидович

Кемерово 2008

1. Общая характеристика работы

Актуальность. Проблема производства высококачественных продуктов питания является важной государственной задачей, поскольку это связано с социальной стабильностью общества, здоровьем населения и продовольственной безопасностью страны. В государственной программе «Развитие сельскохозяйственного производства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг.», доля импортного мяса и мясопродуктов должна снизиться до 25% против 35% в настоящее время.

Поэтому повышение производства мяса, мясопродуктов и обеспечение их качества следует отнести к первоочередным задачам, учитывая ценовую политику и значение этих продуктов в питании человека.

При производстве говядины на убойных животных действуют многочисленные стресс-факторы, вызывающие в организме эндокринно-метаболические сдвиги. В результате изменения гомеостаза происходят ощутимые потери количества и качества мясного сырья.

Действие стресса, низкий уровень стрессоустойчивости животных приводит к изменениям потребительских свойств мяса: у говядины появляются признаки DFD и отклонения в процессе автолиза, что существенно затрудняет ее использование для производства мясных продуктов (И.А. Рогов, А.Б. Лисицин, Л.С. Кудряшов, Л.В. Антипова, И.А. Глотова, Г.В. Гуринович, В.И. Криштафович и др.).

В этой связи следует отметить возможность положительного воздействия оптического излучения на убойных животных - вкусовые достоинства и пищевую ценность мяса (В.И. Грачев, В.Е. Илларионов, и др.).

Однако отсутствие у разработчиков объективного понимания механизма действия света разного диапазона на живой организм не позволяет решить практические задачи повышения качества мясного сырья и мясопродуктов.

С этих позиций нами выбран универсальный адаптационный фактор - синий свет с различными диапазонами волн для коррекции негативного влияния стрессов при промышленном производстве мяса, а обоснование светового воздействия является отправным моментом для последующих исследований в этой области товароведения.

Проблема транспортного стресса у убойных животных и сохранение качественных характеристик мяса может также решаться использованием биологически активных добавок (БАД), путем их включения в рацион животных.

Что касается повышения пищевой ценности мясопродуктов, то эти вопросы могут решаться за счет обогащения их рецептурного состава незаменимыми нутриентами, главным образом витаминами и минеральными веществами. Разработка и производство обогащенных продуктов - наиболее быстрый и эффективный способ коррекции питания и профилактики распространенных алиментарных заболеваний (В.А. Тутельян, В.Б. Спиричев, В.М. Позняковский и др.). Это направление является приоритетным в реализации государственной концепции политики здорового питания населения Российской Федерации и требует своего развития, создания новых рецептур и здоровьесберегающих технологий (В.И. Покровский, Г.А. Романенко, Г.Г. Онищенко, Н.Ф. Герасименко).

Цель и задачи исследований. Цель работы - экспериментальное обоснование и практическое использование биологически активных добавок и оптического излучения для улучшения качественных характеристик мяса и мясопродуктов в условиях стресса убойных животных.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

- разработать рецептуру, технологию БАД «Ферроуртикавит» с антистрессовым действием и провести ее товароведную оценку;

- экспериментально обосновать использование БАД «Ферроуртикавит» и оптического излучения синего спектра для улучшения потребительских и технологических свойств мяса при стрессе убойных животных;

- разработать способ определения стрессоустойчивости убойных животных, как фактора формирующего качество мяса;

- провести сравнительную комплексную товароведную оценку говядины с разным уровнем стрессоустойчивости убойных животных при транспортном стрессе;

- исследовать профилактическую эффективность БАД «Ферроуртикавит», янтарной кислоты при транспортировании стрессочувствительных животных и дать товароведную характеристику мясного сырья;

- изучить влияние оптического излучения разного спектра на сроки хранения охлажденного мяса стрессочувствительных животных с отклонениями в процессе автолиза;

- обосновать экономическую эффективность использования оптического излучения, БАД «Ферроуртикавит» и янтарной кислоты при производстве говядины;

- разработать рецептуру, технологию и исследовать потребительские свойства колбасных изделий, обогащенных БАД.

Научная новизна:

- экспериментально обоснована рецептура и технология антистрессовой БАД «Ферроуртикавит»;

- впервые изучены потребительские и технологические свойства мяса при экспозиции убойных животных синем светом и использовании в рационе БАД «Ферроуртикавит». Показано положительное действие вышеуказанных факторов на качественные характеристики мяса при стрессе убойного скота;

- предложен новый способ определения стрессоустойчивости убойных животных, позволяющий прогнозировать потребительские свойства мяса.

Использование БАД «Ферроуртикавит» при транспортировании стрессочувствительных убойных животных, предупреждает образование говядины с DFD- свойствами; апробирован способ профилактики транспортного стресса у бычков, улучшающий качественные характеристики мяса.

Получены материалы по положительному влиянию оптического излучения синего, зеленого и красного спектров на сроки хранения охлажденного мяса с отклонениями в процессе автолиза; предложен способ увеличения сроков реализации говядины.

Разработаны рецептура и технология детских вареных колбасок «Бодрячок», обогащенных микронутриентами.

На основании полученных данных вышеуказанную работу можно идентифицировать как новое научное направление в области обеспечения качественных характеристик мяса и мясопродуктов в условиях стресса убойных животных.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработаны, апробированы и внедрены новые способы, обеспечивающие улучшение потребительских свойств мяса и мясопродуктов:

- повышение прироста живой массы бычков при интенсивной технологии производства говядины (патент №2336694) (крестьянское хозяйство «Камень» Троицкого района Челябинской области);

- увеличение сроков хранения охлажденного мяса с DFD - свойствами (изобретение №200712291);

- определение стрессоустойчивости у бычков (патент №2292197);

- профилактика транспортного стресса у телят (патент №2262347) (мясоперерабатывающее предприятие ООО «Заготсервис» г.Куртамыш Курганская область);

Экспериментально обоснована новая формула БАД «Ферроуртикавит», которая была использована для решения проблемы транспортного стресса и обеспечения необходимого качества исходного мясного сырья. Внедрена на ООО «Люцэвита» (г. Троицк, Челябинская область). Новизна предложенной формулы подтверждена патентом №2284704.

Разработана и утверждена техническая документация: ТУ и ТИ 9213-001-02068315-04 на детские колбаски «Бодрячок», обогащенные витаминами и пищевой костной мукой. Новые мясные продукты внедрены на предприятии ООО «Куртамышские мясопродукты» (г. Куртамыш, Курганская область).

Результаты исследований использованы при выполнении государственного контракта (2008г.) с Министерством сельского хозяйства Челябинской области в направлении повышения эффективности производства и качества продукции животноводства, путем экспозиции животных светом синего спектра и внедрены в колхозе «Рассвет» Увельского района Челябинской области.

Полученные в работе экспериментальные данные использовались при составлении практического руководства:

- «Применение видимого света для повышения приростов живой массы и улучшения качества говядины при технологических стрессах у крупного рогатого скота». М.: Спутник, 2007- 14с.;

методических рекомендаций:

- «Применение видимого света для увеличения сроков хранения охлажденного мяса с отклонениями в процессе автолиза». М.: Спутник, 2007.- 16 с.;

- «Использование БАД «Ферроуртикавит» и янтарной кислоты в профилактике негативного влияния транспортного стресса у бычков на качество мяса». Троицк.: УГАВМ, 2006.- 10 с.

На основании проведенных исследований разработано наставление по применению БАД «Ферроуртикавит» в животноводстве и ветеринарии, утвержденное Министерством сельского хозяйства и Департаментом ветеринарии Челябинской области.

Материалы проведенных исследований легли в основу издания монографий:

- «Биологически активные добавки при транспортном стрессе». М.: Спутник, 2005.- 124 с., (в соавторстве);

- «Стресс и качество мяса». Троицк, 2007.-156 с.;

- «Применение биологически активных и пищевых добавок для улучшения потребительских свойств мяса и мясопродуктов». Троицк, 2007. -192 с.

Результаты исследований используются в учебном процессе для студентов Кемеровского технологического института пищевой промышленности и Уральской государственной академии ветеринарной медицины по специальности: «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров», «Технология мяса и мясопродуктов», «Технология производства и переработки продуктов животноводства».

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международном симпозиуме «Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» Казанской государственной академии ветеринарной медицины (г. Казань, 2005); V-й межвузовской научно-практической конференции «Экономика и социум на рубеже веков» (г. Челябинск, 2005); Международной научно-практической конференции (г. Новосибирск, 2005); Международной научно-практической конференции «Наука - агропромышленному производству и образованию», посвященной 75- летию УГАВМ (Троицк, 2005); 2-ой Российской научно-практической конференции Оренбургского государственного аграрного университета «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (Оренбург, 2005); научно-практической конференции фармакологов Российской Федерации (Троицк, 2007); на отчетных научно-практических конференциях Уральской государственной академии ветеринарной медицины «Актуальные проблемы ветеринарной медицины, животноводства и товароведения» (2000 - 2008 гг.).

Публикация результатов исследований. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 47 научных работах, в том числе в 3 монографиях, 12 журналах, рекомендованных ВАК, описаниях 4 патентов и 1 заявки на изобретение с решением на выдачу патента.

Основные положения, выносимые на защиту:

- рецептура, технология и товароведная оценка БАД «Ферроуртикавит»;

- результаты использования БАД «Ферроуртикавит» и оптического излучения синего спектра, свидетельствующие об улучшении потребительских и технологических свойств мяса при стрессе убойных животных;

- комплексная товароведная оценка мяса убойных животных с разным уровнем стрессоустойчивости;

- способ профилактики транспортного стресса стрессочувствительных животных, подтверждающий эффективность БАД «Ферроуртикавит», янтарной кислоты и способствующий улучшению качественных характеристик мяса;

- способ, увеличивающий сроки хранения охлажденного мяса;

- рецептура, технология и потребительские свойства детских вареных колбасок, обогащенных микронутриентами.

2. Содержание работы

Введение. Во введении дано обоснование актуальности проблемы, сформулированы цель и задачи, изложена научная новизна и практическая значимость.

Глава 1. Обзор литературы. Представлен обзор отечественной и зарубежной литературы посвященный механизму действия оптического излучения на биообъекты, влиянию стресса на потребительские свойства мяса. Рассмотрена возможность использования БАД при производстве говядины и мясопродуктов для обеспечения качественных характеристик и регламентируемых показателей пищевой ценности.

Глава 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований. Дано описание эксперимента, объектов и методов испытаний качества и безопасности мяса и мясопродуктов. Исследования выполнены на базе кафедры биотехнологии, товароведения и управления качеством Кемеровского технологического института пищевой промышленности и в межкафедральной лаборатории Уральской государственной академии ветеринарной медицины в соответствии со схемой, представленной на рисунке 1.

Результаты собственных исследований включают три основных раздела улучшения качества мяса и мясопродуктов:

- при стрессе убойного скота в период производства говядины;

- при стрессе в период перевозки и реализации животных;

-при переработке мяса в период хранения и производства мясопродуктов.

Цикл исследований состоит из нескольких взаимосвязанных этапов.

На первом этапе разработана рецептура, технология и дана товароведная оценка БАД «Ферроуртикавит», которая была использована для улучшения качества говядины при стрессах, вызванных технологией выращивания и транспортированием убойных животных.

На втором - проведены два эксперимента по изучению влияния оптического излучения синего спектра (СС) и БАД «Ферроуртикавит» на качественные характеристики мяса при стрессах в период выращивания убойных животных. Предварительно изучены прирост живой массы, мясная продуктивность и гематологические показатели убойных животных, как факторы, подтверждающие эффективность применения БАД, света и формирующие качество мяса.

В первом эксперименте сформированы две группы бычков черно-пестрой породы по 10 голов в каждой. Первая группа - контрольная. Животные второй группы дополнительно к основному рациону получали БАД в дозе 50 мг/кг в форме 10% водного раствора в течение 10 дней, курс повторяли каждые 3 месяца выращивания и откорма животных.

Во втором эксперименте, по принципу аналогов, сформированы две группы бычков черно-пестрой породы по 10 голов в каждой. Первая группа - контрольная, вторая - опытная (экспозиция животных СС). Экспозицию убойного скота проводили синим светом интенсивностью светового потока 35 мкВт/смІ, мощностью 15 Дж/с в течение 15 мин, два раза в день при помощи светодиодного устройства «Аверс-Сан» (г. Москва, НПК «Аверс»). Данное светодиодное устройство включает встроенные в хромированном отражателе диаметром 4,0-5,0 см 20 светодиодов, излучающих видимый свет длиной волны 430, 435, 440, 450, 460 нм, по 4 светодиода с одинаковыми длинами волн, соответственно. Светодиоды располагают на высоте 45-55 от спины бычка.

Одним из этапов работы явилась разработка способа определения стрессоустойчивости убойного скота и сравнительная товароведная оценка говядины с разной стрессочувствительностью животных при транспортном стрессе (третий этап). Для эксперимента были сформированы две группы бычков черно-пестрой породы по 10 голов в каждой. Первая группа - стрессочувствительные, вторая - стрессоустойчивые. Животных транспортировали для убоя на расстоянии 108 км. Обоснованием выбора расстояния является то, что перевозка убойного скота более чем на 130 км, считается экономически нецелесообразной, т.к. потеря живой массы животных в пути становится критической и достигает 10-15%.

На четвертом этапе исследовано влияние БАД «Ферроуртикавит и янтарной кислоты на качественные характеристики мяса стрессочувствительных животных в условиях транспортного стресса. Сформированы две группы стрессочувствительных бычков черно-пестрой породы по 10 голов в каждой.

Бычки первой группы получали основной рацион, животные второй группы дополнительно к основному рациону получали внутрь БАД «Ферроуртикавит» в дозе 100 мг/кг ежедневно в течение 14 дней и янтарную кислоты в количестве 50 мг/кг в форме 10% водного раствора однократно перед перевозкой.



Рисунок 1- Общая схема исследований

На пятом этапе изучено влияние оптического излучения зеленого, красного и синего спектров с интенсивностью светового потока 35 мкВт/смІ, мощностью 15 Дж/с на сроки хранения охлажденного мяса стрессочувствительных животных контрольной группы, использованных на четвертом этапе.

Шестой этап посвящен расчету экономической эффективности использования БАД и оптического излучения при промышленном производстве говядины.

Материалы по разработке рецептуры, технологии и исследованию потребительских свойств новых мясных продуктов - детских вареных колбасок, обогащенных витаминами, кальцием и фосфором представлены на седьмом этапе. Настоящий продукт разработан в качестве примера использования мяса стрессоустойчивых животных с высокими качественными характеристиками.

На разных этапах работы объектами исследований являлись: растительное сырье (крапива двудомная); БАД «Ферроуртикавит»; бычки черно-пестрой породы; кровь убойных животных; говядина - лопаточная часть туши и длиннейшая мышца спины бычков после убоя, 12, 24, 36 и 48 часов созревания; детские вареные колбаски «Бодрячок», обогащенные витаминами и пищевой костной мукой.

Для решения поставленных задач использованы органолептические, микробиологические, биохимические и инструментальные методы исследований.

Экономическую эффективность производства говядины рассчитывали по методике ВАСХНИЛ (1983).

Полученные материалы обработаны методом вариационной статистики и дисперсионного анализа с применением критерия Стьюдента и компьютерной программы Biostat.

Глава 3. Рецептура, технология БАД «Ферроуртикавит» и ее товароведная оценка

Установлено, что одним из направлений повышения эффективности производства говядины, улучшения ее качества при стрессах является разработка и использование в рационах убойных животных недорогих и эффективных БАД. Разработана рецептура, технология БАД «Ферроуртикавит» (патент №2284704), которая получена из крапивы двудомной путем термической обработки растительного сырья в адиабатическом реакторе с последующей концентрацией и сушкой.

В рецептуру БАД входят следующие компоненты: сухие измельченные листья крапивы двудомной, минеральные вещества: цинк, железо, медь, кобальт, марганец; дистиллированная вода. Следует отметить, что в рецептуре использованы другие микронутриенты: хром, ванадий, олово, титан, молибден, барий, которые не регламентируются в рационах, но являются необходимыми для предупреждения стресс-реакций у животных.

Основанием выбора растительного сырья и микронутриентов для БАД служил анализ химического состава крапивы двудомной, определяющий ее функциональную направленность, недостаток минеральных веществ в рационах убойных животных в условиях Южного Урала, адаптогенное действие и совместимость с другими компонентами рецептуры.

Производство БАД имеет следующие этапы:

- подготовка растительного сырья (контроль качества: органолептические, физико - химические показатели, критерии безопасности; степень измельчения сухих листьев крапивы до 5-8 мм- стандартный размер частиц при измельчении ЛРС);

- взвешивание компонентов рецептуры и приготовление раствора (соотношение растительного сырья: экстрагент- 1:5);

- экстрагирование (Т=85?С, давление 6х10⁵ Па, продолжительность 3-4 часа);

- сушка экстракта в сушильном шкафу (Т=55-60?С, продолжительность 4 часа);

- фасовка (таблетки по 1 г, пластические субстанции по 0,05; 0,1; 0,25 и 0,5 кг);

- упаковка (полиэтилен).

Установлены оптимальные условия хранения БАД, обеспечивающие высокую сохранность экстрактивных веществ и остальных БАВ: Т= 4-12 °С, влажность воздуха не более 75%, срок хранения 18 месяцев.

В основе способа получения БАД «Ферроуртикавит» лежит гидробаротермическая обработка растительного сырья. Вводимые в формулу БАД биогенные микроэлементы на стадии приготовления раствора образуют с гексозами и аминокислотами металлоорганические комплексы с большим числом металлов путем координирования через карбоксильную группу. Данная композиция способствует повышению адаптационных возможностей организма животных в условиях стресса.

В органической части сухого вещества крапивы наибольший удельный вес занимают углеводы (клетчатка, БЭВ). При деструкции лигниноуглеводного комплекса, в процессе гидробаротермической обработки сырья, происходит гидролиз растительной ткани с образованием простых сахаров: глюкозы, сахарозы, фруктозы и т.п. Кроме этого, в водную вытяжку переходят растворимые зольные вещества, витамины, часть белков и азотных веществ, пектины и другие биологически активные вещества крапивы. Вышеуказанный состав рецептурного компонента БАД определяет одно из ее функциональных свойств, направленных на коррекцию стресса у животных.

Товароведная оценка БАД «Феррортикавит» включала изучение органолептических (цвет, вкус, запах, консистенция), физико-химических (влажность, массовая доля металломагнитных примесей) показателей, критериев безопасности (токсические элементы, радионуклиды) и функциональной направленности (минеральные вещества, витамины, углеводы) в процессе производства и хранения.

Установлены регламентируемые показатели качества БАД (Табл. 1).

Таблица 1- Регламентируемые показатели качества БАД «Ферроуртикавит»*

Показатель	Характеристика
Внешний вид	Пластическая субстанция
Цвет	Темно-коричневый почти черный
Запах	Свойственный крапиве двудомной
Вкус	Горько-кислый
Консистенция	Твердая
Массовая доля влаги, не более %	5-7
Минеральные вещества, г/100г
Цинк	1,1 (50)
Железо	1,6 (55)
Медь	0,4 (50)
Кобальт	0, 06 (50)
Марганец	1,0 (50)

* усредненные показатели. В скобках показан процент удовлетворения суточной потребности молодняка крупного рогатого скота при среднесуточном приросте живой массы 1000г в минеральных веществах при условии включения БАД «Ферроуртикавит» в рацион животных в дозе 50 мг/кг живой массы.

Глава 4. Влияние БАД «Ферроуртикавит» на потребительские и технологические свойства мяса при стрессе убойных животных в период выращивания

Материалы литературного обзора свидетельствуют о том, что в период выращивания у животных возникают стрессовые реакции, вызванные кормовыми факторами (голодание, перекармливание, нарушение режима кормления, смена рациона, нехватка питья), климатическими (холод, высокая температура), технологией содержания и др., приводящие к ухудшению качества мяса.

В нашей работе использован системный подход по изучению факторов: рост, мясная продуктивность и состав крови убойных животных, формирующих, в совокупности, качественные характеристики мяса.

Установлено, что бычки опытной группы, получавшие БАД «Ферроуртикавит», в 18 месячном возрасте достигли живой массы 466,7кг, живая масса животных контрольной группы составила 445,2кг и была ниже на 21,5кг (5%).

Абсолютный и среднесуточный приросты живой массы в контрольной группе -414,0кг и 766г, в опытной - 434,7кг и 805г соответственно.

Анализ результатов убоя показал, что масса парной туши убойных животных опытной группы, получавших БАД «Ферроуртикавит», была выше на 5,8% (Р?0,05), убойная масса на 6% (Р?0,01). С увеличением массы парной туши убойный выход в опытной группе составил 48,7 %, в контрольной - 47,9 %.

Использование БАД «Ферроуртикавит» в рационе бычков положительно отразилось на эритропоэзе и белковом обмене. Количество гемоглобина и эритроцитов в крови животных контрольной группы составило 88,2 гл и 6*10№І/ л, во второй группе- 93,7 гл и 6,4*10№І/ л соответственно. Содержание общего белка, альбуминов и гамма-глобулинов на протяжении всего эксперимента достоверно выше у бычков опытной группы, в конце опыта разница достигла 8,8%, 13,1%, 11,7% соответственно.

По результатам органолептической оценки образцов говядины (лопаточная часть туши) показано, что использование БАД «Ферроуртикавит» не оказывает влияние на внешний вид, цвет, запах и консистенцию мясного сырья.

При дегустационной оценке лучшими были признаны образцы вареного мяса второй группы. Общая оценка - 8,6 балла, в контроле -8,0 баллов.

Анализ химического состава исследуемых образцов мяса второй группы показал, что они содержат 66,8% влаги и отличаются более высоким содержанием белка- 21,3 %, в контроле - 19,0 %.

Исследованиями технологических свойств говядины (длиннейший мускул спины) после 24 часов созревания установлено, что на фоне применения БАД «Ферроуртикавит», отмечается достоверное повышение количества гликогена на 26,0%, молочной кислоты - 4,8%, снижение величины рН и потерь при тепловой обработке на 5 и 3,3%, соответственно.

Установлено положительное влияние БАД «Ферроуртикавит» на биологическую ценность мяса: повышение количество аминокислот - аргинина на 3,6%, триптофана - 4,2%, лейцина - 23,3%, белково-качественный показатель (БКП) - 7%.

В условиях возможности загрязнения окружающей среды ксенобиотиками химического и биологического происхождения возникает необходимость оценки безопасности мясного сырья, используемого для производства продуктов питания. В этой связи проведено исследование контрольных и опытных образцов говядины на соответствие требованиям СанПиН 2.3.2. - 1078 - 01.

Показано, что все исследуемые показатели не превышают максимально допустимых уровней.

Таким образом, применение БАД «Ферроуртикавит» в дозе 50 мг/кг живой массы молодняку крупного рогатого в течение 10 дней каждые 3 месяца скота улучшает потребительские и технологические свойства мяса, что находит свое подтверждение в стимуляции эритропоэза, белкового обмена, повышении роста и мясной продуктивности убойных животных.

Глава 5. Влияние оптического излучения синего спектра на качественные характеристики мяса убойных животных

Установлено, что использование синего света способствовало повышению приростов живой массы убойных животных. Животные опытной группы в 18-месячном возрасте достигли живой массы 482,2 кг, живая масса бычков контрольной группы составила 440,8 кг и была достоверно ниже на 41,4кг (Р?0,001). Абсолютный прирост живой массы в контрольной группе составил 413,8кг, в опытной - 453,7кг (разница 39,9кг). Среднесуточный прирост живой массы в опытной группе - 845,8г - был выше на 8,8% по сравнению с контрольной группой животных.

При исследовании показателей крови бычков контрольной и опытных групп показано, что экспозиция СС оказала положительное влияние на количество гемоглобина, эритроцитов и белковый обмен. Содержание гемоглобина в опытной группе бычков в 18-месячном возрасте достоверно выше на 13,3%, эритроцитов - 6,3% (Р<0,01), количество общего белка находилось на уровне 98,5 г/л, что выше по сравнению с контрольной на 11,5% (Р<0,01). Увеличение общего белка происходит за счет повышения концентрации альбуминов и гамма-глобулинов на 14% и 22% (Р<0,05) соответственно.

Анализ результатов убоя показал, что масса парной туши убойного скота второй группы выше на 12,4%, предубойная масса - 8,2%. С увеличением массы туши убойный выход туши в опытной группе составил 49,1%, что на 1,8% больше, чем в контрольной.

Установлено, что у убойных животных, выращенных с использованием экспозиции синего спектра, масса мякоти выше на 29,4кг или на 15,6% (Р?0,01). Мякоти на 1 кг костей приходилось в контрольной группе 3,72 кг, в опытной - 3,95 кг.

Таким образом, экспозиция СС бычков, положительно влияет на мясную продуктивность.

Проведена оценка потребительских свойств. При исследовании органолептических свойств - внешнего вида, цвета, запаха, консистенции и др. контрольных и опытных образцов мяса - существенных отличий не отмечено.

Дегустационная оценка вареного мяса показала премущество опытных образцов говядины второй группы- 8,9 балла, в контроле - 8,1 балла.

Наряду с органолептическими показателями изучены следующие качественные характеристики мяса: химический состав, биохимические и технологические свойства, критерии безопасности и другие.

При исследовании химического состава опытных образцов говядины (лопаточная часть туши) установлено, что количество белка в второй группе достоверно выше на 2,5% (Р<0,05).

Химический состав мяса не в полной мере характеризует пищевую ценность мяса, как одного из основных продуктов белкового питания человека. Биологическая ценность белков мяса определялась наличием незаменимых аминокислот. В образцах мяса второй группы, на фоне экспозиции убойных животных светом синего спектра, повышается количество незаменимых аминокислот: валина на 8,3%, триптофана - 22%, треонина - 13,5%, метионина - 12%, лизина - 33%, фенилаланина и тирозина - 14,5%, метионина и цистина - 15,6%. БКП во второй группе составил 5,8, в то время как в контрольной - 5,4.

При исследовании биохимических и технологических свойств говядины (длиннейший мускул спины), после 24-х часов созревания, установлено, что величина рН образцов мяса второй группы ниже на 4%. Это связано с тем, что запасы гликогена в мышечной ткани животных на фоне экспозиции СС были на уровне 168,6 мг%, и достоверно выше на 18,6% мяса первой группы. Увеличение «животного крахмала» объясняется тем, что СС является так называемой «энергетической подкачкой» организма животных. Высокое количество гликогена приводит к усилению образования молочной кислоты и, соответственно, сдвигу рН в кислую сторону, что положительно отражается на вкусовых качествах, нежности и консистенции кулинарно - обработанного мяса. Результаты исследований согласуются с дегустационной оценкой вареного мяса.

Содержание АТФ в мясе второй группы выше на 36,4%, отмечена тенденция к увеличению водосвязывающей способности (ВСС) на 2,2%, что согласуется со снижением потерь при тепловой обработке на 1,9%.

Положительное действие СС на адаптационные возможности животных и качество мяса связано с его функциональной направленностью: улучшение усвоения питательных веществ корма, стимуляция эритропоэза, белкового обмена, иммунитета, накопление энергии, успокаивающее действие.

При исследовании показателей безопасности говядины установлено, что изученные санитарно - гигиенические характеристики соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что экспозиция убойных животных светом синего спектра существенно улучшает качественные характеристики говядины, в частности, органолептические показатели, химический состав, биологическую ценность, биохимические и технологические свойства.

Глава 6. Разработка способа определения стрессоустойчивости убойных животных как фактора, формирующего и прогнозирующего качество мяса

Разработан простой, доступный и достоверный способ тестирования убойных животных на стрессоустойчивость и стрессочувствительность.

Биологически активные точки (БАТ) на поверхности кожи крупного рогатого скота обладают разной электрической активностью, характеризующей чувствительность организма к изменениям условий внешней среды. Стрессоустойчивость убойных животных определяли с помощью прибора ПЭРТ-4М (прибор электропунктуры-микроамперметр, выпущенный Днепропетровским машиностроительным заводом, утвержден БУ-С289000-ТО) путем измерения электропроводности БАТ кожи Тэн-фу, которая находится между 5-6 остистыми отростками грудных позвонков (задняя часть вершины холки) и отвечает за деятельность наиболее чувствительных к стрессу систем организма: сердечно-сосудистой и нервной.

При тестировании 95 бычков черно-пестрой породы 18 месячного возраста установлено, что 46 или 48% относятся к стрессочувствительным, к адаптирующим (стрессомнительные) - 28 (30%), к стрессоустойчивым- 21 (22%).

Предложенную методику следует рассматривать как альтернативу существующим способам определения стрессоустойчивости, которая необходима для прогнозирования качества мясного сырья при жизни животных.

Глава 7. Сравнительная товароведная оценка говядины с разным уровнем стрессоустойчивости убойных животных при транспортном стрессе

Традиционная технология производства говядины неразрывно связана с перевозкой убойных животных на мясоперерабатывающие предприятия. При воздействии транспортного стресса на организм крупного рогатого скота происходят ощутимые потери количества и качества мяса, которые зависят от уровня стрессоустойчивости животных.

Потеря живой массы убойных животных с разным уровнем стрессоустойчивости в период транспортировки представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Потеря живой массы убойных животных с разным уровнем стрессоустойчивости в период транспортировки, кг

При транспортировке убойных животных потеря живой массы во второй группе составила 14,2 кг, или 3,1 %, в первой - 17,5 кг, или 3,9 %, соответственно.

Таким образом, потеря живой массы убойных животных зависит от типа стрессоустойчивости: чем выше стрессоустойчивость, тем ниже потеря живой массы при их транспортировке.

Анализ результатов убоя показал, что масса парной туши стрессоустойчивых животных выше на 2,6% чем у стрессочувствительных, убойная масса - 3,2%. Убойный выход туши стрессоустойчивых составил 49,0%, стрессочувствительных - 47,5%.

Приведенные данные свидетельствуют, что стрессочувствительные животные уступают по мясной продуктивности стрессоустойчивым.

Проведена сравнительная товароведная оценка говядины с разным типом стрессоустойчивости молодняка крупного рогатого скота при транспортном стрессе.

При органолептической оценке опытных образцов мяса (лопаточная часть туши) стрессочувствительных животных отмечены темно-красный цвет и плохая степень обескровливания. По темной окраске, можно предположить, наличие в мясе признаков DFD (тёмное - dark, плотное - firm и сухое -dry).

При дегустационной оценке вареного мяса лучшими признаны опытные образцы мяса второй группы, общая оценка составила 8,7 балла, в первой группе- 7,2 балла.

Химический состав мяса бычков черно-пестрой породы с разным уровнем стрессоустойчивости при транспортном стрессе представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Химический состав говядины - лопаточной части туши бычков черно-пестрой породы с разным уровнем стрессоустойчивости при транспортном стрессе (Х±Sх; n=10)

Показатель	Группа
	1 (образцы говядины стрессочувствительных животных)	2(образцы говядины стрессоустойчивых животных)
Вода, %	69,5±1,7	64,8±1,4*
Белок, %	19,8±0,5	20,9±0,7
Жир, %	9,6±0,5	13,4±0,5*
Зола, %	1,1±0,2	0,9±0,2

Из данных таблицы 2 следует, что в образцах мяса первой группы количество воды составляет 69,5%, во второй группе - 64,8%. Чем больше в мясе жиров, тем меньше, соответственно, содержится воды. Количество жира в мясе второй группы достоверно выше на 3,8% (Р<0,05).

Сравнительный анализ аминокислотного состава говядины опытных групп выявил более высокое содержание незаменимых аминокислот в лопаточной части туши второй группы, в основном за счет валина - 13,8%, лейцина - 9,4%, лизина - 41% и триптофана - 22%.

При расчете аминокислотного скора установлено, что лимитирующими аминокислотами у образцов мяса первой группы являются валин, лейцин, метионин+цистин, фенилаланин+тирозин, треонин, триптофан, аминокислотный скор которых составляет 72,8%, 69,6%, 69,6%, 95,4%, 90%, 90%, соответственно, у образцов говядины второй группы аминокислотный скор названных аминокислот составил, соответственно, 82%, 82,8%, 102,8%, 115%, 102,5% 110%.

В опытных образцах мяса второй группы количество саркоплазматических и миофибриллярных, т.е. полноценных, белков выше на 13,9% и 7,3%. Увеличение содержания указанных белков имеет весьма важное значение в формировании технологических и органолептических свойств сырья, полуфабрикатов и готовых мясных продуктов.

Для оценки биохимических и технологических свойств исследовали рН, количество гликогена, молочной кислоты, глюкозы и ВСС в процессе созревания мяса. В таблице 3 представлены изученные показатели через 24 часа с момента убоя животных.

Таблица 3 - Биохимические и технологические свойства мяса (длиннейший мускул спины) бычков черно-пестрой породы с разным уровнем стрессоустойчивости при транспортном стрессе (Х±Sх; n=10)

Показатель	Группа
	1 (образцы говядины стрессочувствительных животных)	2 (образцы говядины стрессоустойчивых животных)
рН	6,6±0,1	5,6±0,12*
Гликоген, мг%	11,6±0,3	156,9±9,5***
Молочная кислота, мг%	67,0±2,9	684,5±18,5***
Глюкоза, мг%	5,1± 0,05	154,5±22,3***
ВСС, %	72,4	67,1

Из данных таблицы 3 следует, что содержание гликогена после 24-х часов созревания мяса во второй группе составило 156,9мг%, в первой - 11,6 мг%. Из мышечного гликогена в результате анаэробного распада образуется молочная кислота, количество которой во второй группе отмечено на уровне 684,5мг%, рН сдвигается в кислую сторону на 15,2%.

Мясо второй группы имело величину рН 5,6 (говядина NORM), в первой группе - 6,6. К 24 часам созревания содержание связанной влаги в мясе стрессоустойчивых животных составляет 67,1%, в говядине стрессочувствительных - 72,4%. Известно, что для говядины с DFD - свойствами после 24-х часов с момента убоя характерно незначительное снижение рН до 6,4, высокая ВСС, отсутствие гликогена, молочной кислоты и глюкозы.

Высокая ВСС в сочетании рН (6,6) в данном случае является отрицательным моментом т.к. возрастает активность микробиологических процессов размножения определенных групп микроорганизмов, сокращающая сроки хранения мясного сырья. Следует отметить, что мясопродукты с использованием вышеуказанного сырья имеют низкие органолептические показатели. Для повышения качества таких продуктов рекомендуется использовать в рецептуре различные пищевые добавки, регулирующие ВСС и величину рН. Полученные данные подтверждают снижение качественных характеристик мяса стрессочувствительных бычков.

Установлено, что процесс гликолиза в образцах мяса стрессоустойчивых животных проходил более благоприятно, что обеспечивалось, в первую очередь, высоким содержанием гликогена и молочной кислоты.

На рисунке 3 представлено изменение содержания гликогена, молочной кислоты и глюкозы при созревании образцов мяса.

Количество гликогена в мясе после убоя, 12, 24, 36 и 48 часов автолиза во второй группе находилась на уровне 910, 296, 156,9, 127 и 112 мг%, в первой - 151, 25, 11,6 мг%. По истечении 36 часов автолиза «животный крахмал» отсутствовал. Возможно, это связано с тем, что стрессочувствительные животные сильнее реагирует на стресс-фактор (транспортирование) и интенсивнее расходуют энергетический материал (углеводы).



Рисунок 3 - Изменение содержания гликогена, молочной кислоты и глюкозы при созревании мяса бычков черно-пестрой породы с разным уровнем стрессоустойчивости при транспортном стрессе (длиннейший мускул спины)

В процессе созревания мяса при фосфорилировании гликогена увеличивается содержание глюкозы. Количество глюкозы после 12, 24, 36 и 48 часов выдержки в образцах мяса первой группы составило 180, 256, 315 и 329 мг%, во второй группе - 14, 12, 10 и 4 мг%, соответственно.

Высокое содержание гликогена во второй группе приводит к накоплению молочной кислоты и снижению рН через сутки после убоя до 5,4. Реакция среды образцов мяса первой группы была на уровне 6,6 и не изменялась в процессе хранения (Рис. 4).

Высокие величины рН (более 6,4), ВСС и низкое содержание гликогена, молочной кислоты в процессе автолиза свидетельствует о том, что мясо стрессочувствительных животных при транспортном стрессе обладает DFD- свойствами.

При исследовании физико-химических показателей свежести установлено, что мясо первой группы после 5 суток хранения соответствует категории «свежее», но склонно к порче. Количество летучих жирных кислот (ЛЖК) и амино-аммиачного азота (ААА) в первой группе находится на уровне верхней границы для свежего мяса и составляет 1,23 мг/ 10 смі вытяжки и 3,8мг щелочи, что выше по сравнению с образцами мяса второй группы на 26,8% (Р<0,05) и 18,4% (Р<0,05), соответственно. После 7 суток хранения образцы мяса по исследуемым показателям относятся к категории «сомнительно свежее».

Рисунок 4 - Изменение рН при созревании мяса бычков черно-пестрой породы с разным уровнем стрессоустойчивости при транспортном стрессе (длиннейший мускул спины)

Следовательно, мясо стрессочувствительных животных менее устойчиво к порче.

Анализируя результаты проведенных исследований, можно заключить, что мясо стрессоустойчивых животных имеет более высокие качественные характеристики по химическому составу, биологической ценности, технологическим, биохимическим свойствам, устойчиво к порче и соответствует говядине (NORM) по сравнению с мясом стрессочувствительных животных, которое относится к мясу с DFD-свойствами и имеет отклонения в процессе автолиза. Разработанный способ определения стрессоустойчивости убойных животных имеет важное значение в решении вопросов прогнозирования потребительских и технологических свойств мяса.

Глава 8. Профилактическая эффективность БАД «Ферроуртикавит», янтарной кислоты и товароведная оценка мяса стрессочувствительных животных при транспортном стрессе

Показано, что в виду ограниченности мясного сырья на современном Российском рынке одной из приоритетных проблем является использование разнородного сырья в том числе, замороженного и с длительным сроком хранения, а также мяса низкого качества с DFD- свойствами.

В этой связи необходимо изыскание способов предупреждения стрессовых явлений и снижения образования мяса DFD путем использования в рационе убойных животных БАД.

Исследованиями, проведенными ранее, установлено, что мясо стрессочувствительных животных обладает признаками DFD. В эксперименте по предупреждению образования мяса с признаками DFD использовали стрессочувствительных бычков.

Необходимость введения в рацион убойного скота энергетического материала - янтарной кислоты - в рекомендуемой дозе, непосредственно перед транспортировкой, объясняется значительными энергетическими затратами организмом животных на поддержание гомеостаза в период действия стресс-факторов перевозки (сильная физическая нагрузка: погрузка, транспортирование, тряска, скученность, поддержание тела в вертикальном положении, разгрузка; эмоциональная нагрузка: перегруппировка; новые условия содержания и кормления).

В связи с тем, что потребность в минеральных веществах и витаминах при транспортном стрессе возрастает в 2-3 раза, доза БАД «Ферроуртикавит» была увеличена до 100 мг/кг.

Исследованиями установлено, что потеря живой массы убойных животных первой группы в период транспортировки на расстоянии 108 км составила 21,5 кг, во второй группе- 17,2кг, что 6,3% (Р<0,05), и 4,9% (Р<0,05), соответственно.

Таким образом, применение БАД «Ферроуртикавит» стрессочувствительным убойным животным перед транспортировкой сокращает потерю живой массы в пути.

Вареное мясо животных второй группы на фоне применения БАД «Ферроуртикавит» до транспортировки имеет высокую дегустационною оценку - 8,2 балла, в контрольной группе общая оценка мяса - 7,5 балла.

Сравнительный анализ биохимических и технологических свойств мяса представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Биохимические и технологические свойства мяса (длиннейший мускул спины) стрессочувствительных бычков черно - пестрой породы контрольной группы и получавших с рационом БАД «Ферроуртикавит» и янтарную кислоту перед транспортировкой (Х±Sх; n=10)

Показатель	Группа
	1 (образцы говядины контрольной группы бычков)	2 (образцы говядины опытной группы бычков, получавших «Ферроуртикавит» и янтарную кислоту
рН	6,6±0,09	5,9±0,1*
Гликоген, мг%	13,1±0,4	160,1±2,9***
Молочная кислота, мг%	16,5±1,3	612,1±10,1***
Глюкоза, мг%	25,7±1,4	295,5±22,3**
ВСС, %	72,1±1,2	67,9±1,0*
Потери при тепловой обработке,%	39,1±0,2	41,5±0,4

Из таблицы 4 следует, что количество гликогена в опытных образцах мяса второй группы после 24-х часовой выдержки составило 160,1мг% и достоверно выше по сравнению с образцами мяса первой группы- 13,1 мг%. В результате гликолиза гликогена содержание молочной кислоты в опытной группе на уровне 612,5 мг%, в контрольной- 16,5мг%. Накопление продуктов распада гликогена в образцах мяса второй группы стало причиной сдвига рН в кислую сторону - 5,9, в первой группе рН - 6,6 и ВСС- 72,1%, что характерно для мяса DFD.

Положительные изменения в образцах мяса второй группы связаны, с одной стороны, с успокаивающем действием БАД «Ферроуртикавит» на центральную нервную систему (ЦНС) животных, т.к. настои, экстракты и препараты из крапивы двудомной способны ослаблять реакцию ЦНС на действие стресс-факторов, что приводит к экономичному расходу энергетического материала (углеводов) в период транспортирования. С другой стороны, БАД «Ферроуртикавит» проявляет адаптогенные свойства за счет содержания в ней минеральных веществ и витамина С, которые участвуют в регуляции обменных процессов и способствуют поддержанию гомеостаза при стрессе животных.

Использование янтарной кислоты в рационе бычков перед транспортировкой позволило компенсировать затраты энергетического материала и сохранить гликоген в мышцах. Следует отметить, что рецептурные компоненты БАД обладают синергическим действием в отношении качественных характеристик мяса животных, подвергающихся воздействию стресса.

При хранении мяса с высокой величиной рН (контрольная группа) характерно увеличение содержания ЛЖК и ААА- продуктов распада белка. Количество ЛЖК и ААА в образцах мяса первой группы после 5 суток хранения находилось на уровне верхней границы для свежего мяса и составило 3,9мг щелочи и 1,02мг/ 10 смі, во второй -3,4 мг щелочи и 0,86 мг/ 10 смі вытяжки, соответственно.

Через 7 суток хранения отмечены аналогичные изменения исследуемых физико-химических показателей свежести. Количество ААА и ЛЖК в образцах говядины первой группы выше на 16%(Р<0,05) и 22,4%(Р<0,05). Мясо первой группы соответствовало категории «сомнительно свежее», второй группы характеризовалось как«свежее».

По безопасности, микробиологическим показателям исследуемые образцы мяса соответствуют гигиеническим требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Обобщая полученные результаты можно заключить, что использование БАД «Ферроуртикавит» в рационе стрессочувствительных бычков перед транспортированием в дозе 100 мг/кг в форме 10% водного ежедневно в течение 14 дней и янтарной кислоты в дозе 50 мг/кг однократно перед транспортированием, позволяет предотвратить образования мяса DFD и сохранить его исходные качественные характеристики.

Глава 9. Влияние оптического излучения разного спектра на сроки хранения охлажденного мяса с отклонениями в процессе автолиза

Как было показано выше, транспортный стресс у убойных животных является одной из основных причин появления мяса с DFD- свойствами (контрольная группа). В настоящее время количество мяса с признаками DFD в отдельных регионах России достигает 28-35%. Продолжительность его хранения ограничена сроком 4-5 суток. Нами проведены исследования по влиянию оптического излучения синего, зеленого и красного света на сроки хранения охлажденного мяса убойных животных контрольной группы при транспортном стрессе. Критерием оценки мяса DFD определены показатели: рН, ВСС, гликоген и молочная кислота после убоя и 24-х часов созревания.

Установлено, что содержание ААА в образцах мяса первой (контроль) группы после хранения в течение 5 суток соответствуют мясу категории «сомнительно свежее». Количество ААА в первой группе составляет 1,04 , во второй - 0,8 (Р?0,001) при норме для свежего мяса - менее 1,26 мг/10 смі вытяжки. Количество ЛЖК в первой группе - 3,84 мг щелочи. Следовательно, что образцы мяса по изучаемому показателю находятся в пределах верхней границы нормы для свежего мяса (норма до 4 мг щелочи), во второй группе количество ЛЖК - 2,86 мг щелочи. Результаты исследований свидетельствует о сравнительно высокой сохранности мяса, облученного биолампой «Аверс-Сан» с излучателями синего, зеленого и красного света, после 5 суток хранения.

После 7 суток хранения образцы мяса контрольной группы по органолептическим показателям соответствуют мясу категории «несвежее»: цвет мяса темно-красный, поверхность липкая, запах кисловатый, бульон с запахом несвежего мяса и мутный со значительным количеством хлопьев. При исследовании физико-химических показателей свежести мяса установлено, что содержание ААА составляет 1,66 мг/10 смі вытяжки и характеризует мясо по категории «сомнительно свежее» (1,27-1,68 мг/10 смі вытяжки). Количество ЛЖК в этой группе на уровне 4,56 мг щелочи и свидетельствует о мясе категории «сомнительно свежее» (4,1-9 мг щелочи). Во второй группе количество ЛЖК составляет 3,20 мг щелочи, ААА - 0,88 мг/10 смі вытяжки, что является показателем высокой сохранности мяса.

При изучении органолептических и физико-химических показателей свежести мяса контрольной группы после 12 суток хранения установлено, что цвет мяса темно-коричневый, поверхность липкая, запах гнилостный, бульон с резким неприятным запахом, мутный, со значительным количеством хлопьев, содержание ААА составляет 1,90 мг/ 10 смі вытяжки, что характерно для мяса категории «несвежее» (свыше 1,68 мг/ 10 смі вытяжки). Количество ЛЖК в этой группе 7,4 мг щелочи: свидетельствует о мясе категории «сомнительно свежее» (4,1-9 мг щелочи).

В образцах говядины второй группы после 12 суток хранения все изучаемые показатели соответствует категории мяса «свежее».

Следует отметить, что для мяса DFD характерна изначально высокая величина рН более 6,4. Поэтому, этот факт не принимался во внимание, в данном случае он характеризует мясо с DFD- свойствами.

Микроскопические показатели подверждают результаты органолептических и физико-химических исследований. Общее количество кокков и палочек в поле зрения микроскопа у образцов мяса первой группы через 7 и 12 суток хранения составило 26 и 48, во второй группе - 4 и 6, соответственно.

Для более глубокого и полного анализа свежести изучена микроструктура опытных образцов мяса, характеризующая потребительские свойства мяса.

В микроструктуре мяса контрольной группы после 5 и 7 суток хранения установлены изменения, свидетельствующие о начале развития порчи мяса.

Исследованы окрашенные гематоксилином фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани мяса первой контрольной группы после 12 суток хранения.

Во всех гистологических препаратах изменения однотипны. В центрах препаратов - начальные, а по краям - умеренные явления аутолиза. Ядра сохранены не во всех миоцитах, слабо окрашены гематоксилином в бледно-синий цвет. Цитоплазма неравномерно фрагментирована, контуры миоцитов нечеткие, «рваные», с частичной утратой поперечной исчерченности и ослаблением восприятия кислых красителей. Строма представлена рыхлой соединительной тканью с частичной утратой клеточных элементов и хаотично лежащими соединительно-тканными волокнами. По краям препаратов в строме - скопления микробных тел. Сосуды всех калибров расширены, стенки их гомогенизированы, с полной утратой ядер. Просветы сосудов заполнены массами микроорганизмов.

...