Κρέας Μετά τον θάνατο του ζώου ο μυς μετατρέπεται σε κρέας με μια σειρά βιοχημικών αντιδράσεων. Η μεταχείριση που υφίσταται τις τελευταίες ημέρες το

Transcript

1 Κρέας Μετά τον θάνατο του ζώου ο μυς μετατρέπεται σε κρέας με μια σειρά βιοχημικών αντιδράσεων. Η μεταχείριση που υφίσταται τις τελευταίες ημέρες το προς σφαγή ζώο είναι κρίσιμη για την ποιότητα του κρέατος. Η υγρασία και το γλυκογόνο του μυός είναι συστατικά του μυός που μπορεί να ελαττωθούν. Η υγρασία λόγω κούρασης και ελλιπούς σίτισης. Το γλυκογόνο, λόγω έλλειψη τροφής και stress. Το γλυκογόνο του μυός του ψαριού είναι πολύ λιγότερο από εκείνο των θηλαστικών, επειδή τα ψάρια σπαρταρούν κατά το ψάρεμα. Η υγρασία σχετίζεται με το εύχυμο του κρέατος, και το γλυκογόνο με την μετέπειτα πτώση του ph του κρέατος που σχετίζεται με την ποιότητά του. Για τους παραπάνω λόγους πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για τις συνθήκες μεταφοράς και την καλή κατάσταση των ζώων πριν την σφαγή. Στις βιομηχανίες κρέατος τα ζώα αναισθητοποιούνται πριν την σφαγή, για να μη σφαδάσουν.

2 Οι βιοχημικές διεργασίες που οδηγούν στη μετατροπή του μυός σε κρέας μπορούν να διακριθούν σε τρία στάδια. Πρώτο στάδιο: Είναι το στάδιο πριν από την μυϊκή ακαμψία, που χαρακτηρίζεται βιοχημικά από ελάττωση του ΑΤΡ και της φωσφορικής κρεατινίνης και από δραστηριοποίηση της γλυκόλυσης. Δεύτερο στάδιο: Είναι το στάδιο της μεταθανάτιας ακαμψίας, που επέρχεται 8-12 ώρες μετά τον θάνατο και συνεχίζεται για ώρες. Στα ψάρια η μεταθανάτια ακαμψία αρχίζει νωρίτερα, 1-7 ώρες μετά τον θάνατο. Τρίτο στάδιο: Είναι το στάδιο κατά το οποίο το κρέας γίνεται τρυφερό, με βέλτιστο χρόνο 2-3 εβδομάδες στους 2 o C.

3 Η κύρια πηγή του ΑΤΡ είναι η οξειδωτική φωσφορυλίωση. Όμως, όταν ανασταλεί η αναπνευστική αλυσίδα από έλλειψη O 2, τότε δεν παράγεται και ΑΤΡ. Υπό αναερόβιες συνθήκες μόνη πηγή ΑΤΡ είναι η γλυκόλυση, με την οποία είναι μικρότερη παραγωγή ΑΤΡ. Επίσης, ελάττωση ΑΤΡ οφείλεται και στη συνεχή λειτουργία της σαρκοπλασματικής ΑΤΡάσης. Όμως, για μικρό χρόνο μετά τον θάνατο του ζώου συντίθεται ΑΤΡ με δράση της κινάσης της κρεατινίνης. ADP + κρεατινίνη-ρ ΑΤΡ + κρεατινίνη Έτσι το ΑΤΡ παραμένει σταθερό και απελευθερώνονται μεγάλα ποσά κρεατινίνης. Στα θηλαστικά το ΑΤΡ παραμένει σταθερό για αρκετές ώρες. Η ύπαρξη του ΑΤΡ είναι σημαντική διότι δημιουργεί ένα μαξιλάρι μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης, και έτσι το κρέας παραμένει μαλακό και εύκαμπτο. Με την ελάττωση του ΑΤΡ, η ακτίνη και η μυοσίνη σιγά-σιγά αλληλεπιδρούν και δημιουργούν ακτομυοσίνη που είναι σκληρή και ανθίσταται στη έλξη, με αποτέλεσμα ο μυς να γίνεται σκληρός (μεταθανάτιος ακαμψία).

4 Μετά τον θάνατο του ζώου, όλο το γλυκογόνο του μυός μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ. Με την παραγωγή του γαλακτικού οξέος το pη του μυός μειώνεται από σε Η μείωση του ph στο κρέας είναι επιθυμητό να συμβαίνει στο μεγαλύτερο βαθμό. Αυτό καθόσον αναστέλλει την ανάπτυξη των μικροοργανισμών, και επίσης προσδίδει επιθυμητή χροιά στο κρέας. Στα ψάρια το τελικό ph είναι 6,0-6,6. Όταν σπαρταρούν πολύ το ph είναι 7,0, που ονομάζεται αλκαλική μεταθανάτια ακαμψία. Ο ρυθμός της γλυκόλυσης και κατά συνέπεια ο ρυθμός παραγωγής γαλακτικού οξέος, που είναι κυρίως υπεύθυνο για την ελάττωση του ph, εξαρτάται από την θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Επειδή στις περιπτώσεις αυτές λαμβάνουν χώρα ενζυμικές αντιδράσεις, ο ρυθμός μεταθανάτιας ακαμψίας εξαρτάται από την θερμοκρασία. Έτσι, στο ψάρι η ακαμψία παρουσιάζεται σε 12 ώρες στους 0 o C και σε 0.5 ώρες σους 25 o C. Στην μεταθανάτια ακαμψία παρατηρείται και το φαινόμενο της συρρίκνωσης ενός ποσοστού των μυϊκών ινών. Στη πορεία γλυκόλυσης, με την ελάττωση του ΑΤΡ, ο μυς σκληραίνει και γίνεται μη εκτάσιμος. Απουσία του ΑΤΡ η μυοσίνη και η ακτίνη αλληλεπιδρούν και δημιουργούν δύσκαμπτες αλυσίδες ακτομυοσίνης.

5 Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η μεταβολή ΑΤΡ, φωσφορικής κρεατινίνης, ph και εκτατότητας του μυός στους 37 o C.

6 Αμέσως μετά τον θάνατο η θερμοκρασία αυξάνει από 37,6 o C στους 39,5 o C. To φαινόμενο αυτό, που οφείλεται στις εξώθερμες αντιδράσεις του μεταβολισμού, είναι γνωστό ως ζωική θερμότητα. Έτσι, οι πρωτεΐνες του μυός επηρεάζονται, εκτός από την πτώση του ph, και από την αύξηση της θερμοκρασίας. Οι αλλαγές που επέρχονται γίνονται αντιληπτές με την απώλεια χρώματος και υγρασίας από τον μυ. Στο κρέας η απώλεια του χρώματος οφείλεται στην μετουσίωση των σαρκοπλασματικών πρωτεϊνών. Μετά τον θάνατο η ακτίνη και η μυοσίνη δημιουργούν την ακτομυοσίνη. Εάν το κρέας μαγειρευτεί κατά την περίοδο αυτή θα είναι ιδιαίτερα σκληρό. Μετά την λύση της ακαμψίας δεν λαμβάνει χώρα διάσταση της ακτομυοσίνης, αλλά υφίστανται άλλες μεταβολές.

7 Πριν την μυϊκή ακαμψία το κρέας έχει υψηλή δυνατότητα κατακράτησης νερού. Αυτή ελαττώνεται στις πρώτες λίγες ώρες μετά τον θάνατο, και γίνεται η ελάχιστη με την έναρξη της ακαμψίας και την ελάττωση του ph στο 5,3-5,5, που είναι το ισοηλεκτρικό σημείο των πρωτεϊνών. Με την λύση της ακαμψίας και το σίτεμα του κρέατος αρχίζει να αυξάνεται η δυνατότητα συγκράτησης του νερού από το κρέας. Σε αυτό συμβάλλουν μεταβολές του ηλεκτρικού φορτίου των πρωτεϊνών. Κατά το σίτεμα οι πρωτεΐνες ανταλλάσουν ιόντα μετάλλων (νατρίου, καλίου, ασβεστίου, μαγνησίου), με αποτέλεσμα την αύξηση του ηλεκτρικού φορτίου των πρωτεϊνών που διευκολύνει την δημιουργία ενυδατωμένων ιόντων. Αυτό θεωρείται ότι συμβάλλει στην αύξηση της ικανότητας του κρέατος να κατακρατεί νερό, και στη μεταθανάτια τρυφερότητα του κρέατος. Στο κρέας εμφανίζονται πεπτίδια και αμινοξέα που πιθανώς οφείλονται σε δράση πρωτεολυτικών ενζύμων των λυσοσωματίων. Η επίδραση των ενζύμων εντοπίζεται κυρίως στις σαρκοπλασματικές πρωτείνες, ενώ δεν επέρχονται αλλοιώσεις στις πρωτεΐνες του συνδετικού ιστού. Η ακτομυοσίνη δεν διίσταται κατά το σίτεμα. Όμως, έχει παρατηρηθεί ότι η τρυφερότητα του κρέατος σχετίζεται με την κατάρρευση των ουσιών της ζώνης Ζ, που διαχωρίζει τα σαρκομερή. Tα σαρκομερή σχηματίζουν το μυϊκό ινίδιο μυική ίνα μυϊκή δέσμη μυ.

8 Το επιθυμητό χρώμα του κρέατος είναι το κόκκινο, ενώ μη επιθυμητό είναι το καστανό, γκρι, πράσινο η άλλο χρώμα. Οι κύριες χρωστικές του κρέατος είναι η μυοσφαιρίνη και η αιμοσφαιρίνη, που αποτελούνται από πρωτεΐνη και από την αίμη. Η αίμη είναι κυρίως υπεύθυνη για την χροιά του κρέατος, καθόσον ανάλογα με την φύση του ligand του σιδήρου της αίμης αλλάζει και η χροιά του κρέατος. Ο σίδηρος της αίμης μπορεί να βρίσκεται ως τρισθενής ή ως τρισθενής. Στην οξειδωμένη κατάσταση δεν μπορεί να αλληλεπιδρά με άλλα μόρια, όπως το οξυγόνο. Αντίθετα, στη ανηγμένη κατάσταση ο σίδηρος αλληλεπιδρά με πολλά ligands, όπως νερό και οξυγόνο. Οξειδωμένη μυοσφαιρίνη, γνωστή ως μεταμυοσφαιρίνη προσδίδει στο κρέας μία καστανή χροιά που είναι ανεπιθύμητη στον καταναλωτή. Αντίθετα, ανηγμένη μυοσφαιρίνη που έχει οξυγονωθεί (οξυμυοσφαιρίνη) προσδίδει κόκκινη χροιά στο κρέας. Έτσι, είναι επιθυμητό να υπάρχουν αναγωγικές συνθήκες στο κρέας. Αναγμένη μυοσφαιρίνη που δεν έχει οξυγονωθεί έχει μια ιώδη απόχρωση. Οι μυς διαφορετικών ζωικών ειδών, όπως μοσχάρι και χοίρος, είτε ακόμη και διαφορετικών μυών από το ίδιο ζώο, όπως στήθος και μπούτι, μπορεί να έχουν διαφορετική χροιά. Αυτό οφείλεται σε διαφορετική συγκέντρωση μυοσφαιρίνης στους διαφόρους μυς.

9 Φυτά Κατά την ανάπτυξη τους τα φρούτα και τα λαχανικά εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την φωτοσύνθεση και από την πρόσληψη νερού και ανόργανων ενώσεων από το φυτό. Μετά την συγκομιδή τους συνεχίζονται σ' αυτά οι βιοχημικές αλλαγές, κυρίως των αναπνευστικών μηχανισμών, που έχουν επίπτωση στην ποιότητα τους.

10 Σε πολλά φρούτα παρατηρείται αμέσως μετά την συλλογή τους μία ελάττωση της έντασης της αναπνοής, στη συνέχεια μία απότομη άνοδος και τελικά και πάλι ελάττωση. Η παραπάνω αύξηση αναφέρεται ως κλιμακτηριακή αύξηση στην αναπνοή. Εκφράζεται είτε ως σχετική απορρόφηση του Ο 2 είτε ως παραγωγή CΟ 2. Τα φρούτα που παρουσιάζουν την κλιμακτηριακή αύξηση χαρακτηρίζονται κλιμακτηριακά φρούτα, και τα άλλα μη κλιμακτηριακά. Κλιμακτηριακά είναι τα μήλα, τα αχλάδια, οι μπανάνες, τα βερύκοκα, το αβοκάντο, και μη κλιμακτηριακά τα πορτοκάλια, τα λεμόνια, τα πεπόνια, οι φράουλες, το γκρειπφρούτ.

11 Aναπνευστική δραστηριότητα ενός κλιμακτηριακού και ενός μη κλιμακτηριακού φρούτου.

12 Τα κλιμακτηριακά φρούτα, με εξαίρεση το αβοκάντο, μπορούν και ωριμάζουν στο δένδρο. Επιδιώκεται να συλλέγουν λίγο πριν την κλιμακτηριακή αύξηση ώστε, υπό κατάλληλες συνθήκες αποθήκευσης που καθυστερούν την ωρίμανση, να επιμηκυνθεί ο χρόνος κατανάλωσης τους. Αυτό καθόσον μετά την κλιμακτηριακή φάση η ποιότητα των φρούτων αρχίζει και υποβαθμίζεται, και στην πορεία καταστρέφονται με την επίδραση μικροοργανισμών και των ενδογενών ενζύμων. Τα μη κλιμακτηριακά φρούτα συλλέγονται κατά την ωρίμανση η μετά την ωρίμανση. Αυτά έχουν αργές αλλά σταθερές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε σάκχαρα. Έτσι η συλλογή τους μπορεί να γίνει σε μεγάλα διαστήματα χωρίς υποβάθμιση της ποιότητας τους. Τα λαχανικά δεν εμφανίζουν κλιμακτηριακή αύξηση, και η ένταση των αναπνευστικών διαδικασιών μειώνεται συνεχώς μετά την συγκομιδή τους.

13 Στην εμφάνιση της κλιμακτήριας περιόδου, σημαντικό ρόλο φαίνεται να παίζει το αιθυλένιο, που χαρακτηρίζεται ως φυτική ορμόνη υπεύθυνη για την ωρίμανση. Φαίνεται ότι το αιθυλένιο δίνει το σήμα για την αρχή της κλιμακτηρίου. Το αιθυλένιο διεγείρει την αναπνοή, προκαλεί την έναρξη της ωρίμανσης και επιταχύνει τη έλευση της κλιμακτήριας αύξησης. Η απόκριση στο αιθυλένιο σε κλιμακτηριακά φρούτα είναι δυνατή μόνο στην προκλιμακτήρια φάση. Αντίθετα, σε μη κλιμακτηριακά φρούτα η αναπνευστική δραστηριότητα διεγείρεται σε όλα τα στάδια της ωρίμανσης. Η αναπνοή των φρούτων και των λαχανικών μπορεί να συνεχίζεται, ενώ έχει σταματήσει η παραγωγή αιθυλενίου.

14 Κλιμακτηριακά φρούτα Μη κλιμακτηριακά φρούτα

15 Αλλαγές στα φρούτα και λαχανικά Κατά την μετακλιμακτήρια φάση στα φρούτα η κατά την αποθήκευση των φρούτων και λαχανικών λαμβάνουν χώρα φυσιολογικές και βιοχημικές μεταβολές. Σχετικά με το χρώμα, συμβαίνει απώλεια του πράσινου χρώματος λόγω της καταστροφής της χλωροφύλλης. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζονται τα καροτίνια που συνυπάρχουν και δίνουν το χαρακτηριστικό κίτρινο χρώμα της παλαίωσης. Στη συνέχεια και τα καροτίνια καταστρέφονται, διότι είναι ευαίσθητα στο φως και το οξυγόνο. Συχνά, κατά την ωρίμανση, συνθέτονται νέες χρωστικές όπως οι ανθοκυάνες και το λικοπίνιο, στις οποίες οφείλεται το χαρακτηριστικό χρώμα σε ορισμένες ποικιλίες μήλων και στην ντομάτα αντίστοιχα. Ένα σημαντικό φαινόμενο κατά την ωρίμανση των φρούτων και την αποθήκευση των λαχανικών είναι το μαλάκωμα (απώλεια συνοχής) των ιστών τους. Αυτό, κυρίως, οφείλεται σε ενζυμική υδρόλυση πηκτινικών υλών, που συμμετέχουν στο κυτταρικό τους τοίχωμα.

16

17 Η ανάπτυξη ευχάριστης γεύσης και αρώματος στα φρούτα κατά την ωρίμανση τους, είναι συνυφασμένη με ελάττωση της οξύτητας και παράλληλη αύξηση των σακχάρων τους. Κατά την ωρίμανση αυξάνονται τα σάκχαρα. Το άμυλο μετατρέπεται σε σάκχαρα, στα οποία οφείλεται η γλυκύτητα των φρούτων. Τα εσπεριδοειδή παραμένουν σχετικά όξινα, πιθανόν λόγω μειωμένου μεταβολισμού. Η συγκέντρωση των φρούτων σε οργανικά οξέα φτάνει σε ένα μέγιστο κατά την ανάπτυξη στο δένδρο και ελαττώνεται κατά την αποθήκευση. Η ελάττωση εξαρτάται από την θερμοκρασία. Η κύρια πηγή των οργανικών οξέων είναι ο κύκλος του Krebs, και κατά συνέπεια υπάρχουν κιτρικό, μηλικό και ηλεκτρικό οξύ. Κατά την ωρίμανση ελαττώνονται τα οξέα, καθόσον κατά την κλιμακτήριο αυξάνονται οι οξειδώσεις (μετατροπή σε CO 2 ). Η σχέση των σακχάρων προς την οξύτητα είναι ένα καλό κριτήριο για την αξιολόγηση της ωρίμανσης των φρούτων.

18 Το άρωμα των φρούτων οφείλεται σε μίγμα πτητικών ενώσεων και αιθέριων ελαίων. Σε αυτές περιλαμβάνονται εστέρες, λακτόνες, οξέα, αλδεΰδες, κετόνες, ακετάλες, υδρογονάνθρακες (π.χ. τερπένια), αιθέρες κ.α. Στο άρωμα των λαχανικών σπουδαίο ρόλο παίζουν θειούχες ενώσεις, όπως θειόλες, σουλφίδια, δισουλφίδια κ.α. Δεν είναι γνωστός ο σκοπός της παραγωγής αρώματος στα φρούτα. Πιθανόν με το άρωμα να απομακρύνονται έντομα και παράσιτα. Η στυπτικότητα ορισμένων φρούτων, κυρίως άγουρων, όπως των μήλων, των αχλαδιών και άλλων οφείλεται στις τανίνες. Υπάρχει, μάλιστα, άμεση συσχέτιση μεταξύ του βαθμού πολυμερισμού και της έντασης της στυπτικότητας. Η μεγαλύτερη στυπτικότητα παρατηρείται σε μόρια μοριακό βάρος. Με την ωρίμανση των φρούτων η στυπτικότητα εξασθενεί, διότι οι φαινολικές ενώσεις από τις οποίες αποτελούνται οι τανίνες πολυμερίζονται σε ενώσεις με μοριακά βάρη >3.000.

19 Στην κλιμακτηριακή φάση, σε πολλά φρούτα, υπάρχει αύξηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Πιθανόν, η αύξηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή νέων ενζύμων που συμμετέχουν ενεργά στις διεργασίες της ωρίμανσης. Κατά την αποθήκευσή των λαχανικών, τα λιποειδή μπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύμητες μεταβολές στην οσμή και τη γεύση. Επίσης, μεταβολές στο χρώμα που φαίνεται να σχετίζονται με καταστροφές των καροτινίων. Με αποθήκευση σε χαμηλές θερμοκρασίες, φυσιολογικοί μηχανισμοί όπως η αναπνοή, η ωρίμανση και το κιτρίνισμα των φρούτων και των λαχανικών καθυστερούν. Όμως, η ψύξη δεν είναι αρκετή για μεγάλου χρόνου συντήρηση, διότι συνήθως αναπτύσσονται μύκητες. Έτσι, έχουν αναπτυχθεί τεχνολογίες για τη συντήρηση φρούτων και λαχανικών, όπως η αποθήκευση σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα.