Κρέας & προϊόντα του Βρώσιμο κρέας: το σύνολο των μυικών ιστών των διαφόρων ζώων που είναι κατάλληλο για τη διατροφή του ανθρώπου Κατηγορίες Ζώα (1) ζώα κτηνοτροφίας: (Α) μοσχάρια και βοοειδή (Β) αρνάκια και πρόβατα (Γ) αιγοειδή ( ) χοίροι (Ε) κουνέλια (2) περιορισμένα είδη: (Α) ιπποειδή, (Β) καμήλες, λάμα κλπ Πτηνά πτηνοτροφίας (1) Κότες, κοτόπουλα (2) γαλοπούλα (3) πάπιες, χήνες Θηράματα (1) Λαγοί, αγριοκούνελα (2) πουλιά (3) άλλα είδη πτηνών (αγριόπαπιες, φραγκόκοτες κα) Ψάρια & θαλασσινά (1) Ψάρια αλιείας (2) Οστρακόδερμα και μαλάκια
Κρέας & προϊόντα του Είδη κρέατος (Α) (1) Ερυθρό = βόειο, πρόβιο (ενίοτε μόσχου, αιγοειδών) (2) Λευκό = ψάρια, κοτόπουλα (χοίρου, μόσχου, εριφίων) (3) Σκούρο (μαύρο) = ιπποειδή, θηράματα, αγρίων ζώων (Β) (1) Νωπό = αυτοτελή σώματα ή σωματικά τμήματα βρώσιμων ζώων που διατίθενται προς κατανάλωση ως έχουν χωρίς επεξεργασία εκτός της ψύξης (2) Κατεψυγμένο = νωπό κρέας με μοναδική επεξεργασία = κατάψυξη
ιατηρήσιμο κρέας ιατηρήσιμο = προέρχεται ρχ από ολόκληρα ζώα ή τμήματα τους ή κρεατοσκευάασματα και έχει καταστεί διατηρήσιμο με επεξεργασία με μια ή περισσότερες επιτρεπόμενες μεθόδους διατήρησης (1) Αλλαντικά (2) Κρεατοσκευάσματα & προϊόντα κρέατος Τα προς διατήρηση κρέατα πρέπει να προέρχονται αποκλειστικά από εδώδιμα μέρη του σώματος των ζώων.
Αλλαντικά Άλλαντες = από εδώδιμο κρέας χοίρου, προβάτου, βοοειδών, αιγοειδών με προσθήκη ή όχι χοίρειου λίπους και αγορανομικά επιτρεπτών ουσιών τα οποία πληρούν οι εξής προϋποθέσεις (α) περιεχόμενη υγρασία max 35% (max 50% για αλλαντικά με άμυλο) (β) χοίρειο λίπος επί ξηρού max 70% (max 60% για αλλαντικά με άμυλο) (γ) η προσθήκη αμύλου επιτρέπεται στα βραστά αλλαντικά, max 18% επί ξηρού, άμυλο προερχόμενο από δημητριακά ή πατάτες (δ) κόκκινο πιπέρι επιτρέπεται μόνο σε σουτζούκια, παστουρμά Αλλαντικά (α) διατήρηση πλεονάζοντος κρέατος Επιτρεπόμενα πρόσθετα: καρυκεύματα, (β) αξιοποίηση δευτερευόντων προϊόντων σφαγής (αίμα, καρδιά, γλώσσα κλπ στα αλλαντικά εντοσθίων) νιτρικά (1,5%), νιτρώδη (0,2%) γλουταμινικό οξύ, φωσφορικά άλατα (0,4%), βιταμίνη C (0,1%) ΌΧΙ ντομάτα, τεχνητή χρώση, τεχνητός αρωματισμός
Αλλαντικά Σαλάμι αέρος αποκλειστικά από κιμά + χοίρειο λίπος, αρτυματικές ύλες + ξήρανση ή υποκαπνισμό Λουκάνικα ανάμιξη προϊόντων κρεατομάζας και άλλων υλών συσκευασμένα σε έντερα, κύστεις κλπ. ιατήρηση: βρασμό, ξήρανση, υποκαπνισμό Αλλαντικά εντοσθίων όπως τα λουκάνικα αλλά κρεατομάζα περιέχει ή αποτελείται εξ ολοκλήρου από εντόσθια+αίμα Σαλάμι βραστό όπως αέρος αλλά βραστό Μορταδέλλα όπως αέρος αλλά ειδική παρασκευή τμημάτων κρέατος + βραστό Πηκτή ζελατινώδες προϊόν, από βρώσιμο τμήμα κεφαλιού χοίρου ή βοός + : κρέας, δέρμα, καρυκεύματα, αρτύματα. Ζωμός/στερεά max 20%
Αλλαντικά Καπνιστό κρέας αυτοτελή τμήματα βοός, χοίρου μαζί με λιπώδη ιστό, διατηρήσιμα με υποκαπνισμό Bacon τεμάχια χοίρειου κρέατος + δέρματος + λιπώδη ιστό αναπόσπαστα συνδεδεμένο με αυτό, σε ποσοστό max 80% Σουτζούκια πολτοποιημένο κρέας + αρτυματικές ύλες (πιπέρι, σκόρδο, κίμινο) Παστουρμάς αυτοτελή τμήματα βοδινού κρέατος με το λιπώδη ιστό που έχουν υποστεί αλάτισμα, μερική αποξήρανση, συμπίεση, επάλειψη με τσιμένι, κόκκινο πιπέρι, σκόρδο,κίμινο Βραστά φιλέτα (ψοιαί) μοιάζουν με βραστά αλλαντικά + κιμάς και άμυλο (16% επί ξηρού) και λίπος (50% επί ξηρού), υγρασία <50%
Βοοειδή
ιαδικασία σφαγής Ζώο Πουλερικά Αναισθητοποίηση Ανάρτηση από τα πίσω πόδια Αιμορράγηση (κοπή φλέβας λαιμού) Κοπή κεφαλιού, εκδορά ιαχωρισμός κοιλιάς και οργάνων ιαχωρισμός κοιλιάς σε τμήματα πλύση,ψύξη, κοπή Περιστροφή από τα πόδια Αναισθητοποίηση Απομάκρυνση φτερών και πούπουλων Απομάκρυνση ποδιών Καψάλισμα υπολειμμάτων φτερών Πλύσιμο (στομάχι, συκώτι) απομάκρυνση κεφαλιού, οισοφάγου πλύσιμο & ψύξη σε παγόνερο στέγνωμα
ιατροφική αξία του κρέατος Έιδος Η 2 Ο Πρωτεΐνη Λίπος Τέφρα (%w/w) (%w/w) (%w/w) (%w/w) Βοδινό 70-73 20-22 4-8 1 Χοιρινό 68-70 19-20 9-11 1,5 Κοτόπουλο 74 20-23 5 1 Αρνί 73 20 5-6 1,6 Βιταμίνες: Β1, Β2, Β3, Β6, Β12
Νερό του κρέατος Στο άπαχο έως 75%. Η κατακράτηση νερού πολυ σημαντική για (α) οικονομικούς λόγους (β) μη ελκυστικό στον καταναλωτή (γ) απώλεια βιταμινών (Β) (δ) δομή κρεάτος (μείωση μηχανικής αντοχής σε μεγάλη κατακράτηση)
Ιδιαίτερα μεταβλητό. Λίπος του κρέατος Ως τριγλυκερίδια (εντός και μεταξύ των μυικών κυττάρων και στο λιπώδη ιστό) & φωσφολιπίδια Τα λιπαρά διαφοροποιούνται ανάλογα με το είδος ζώου, είδος μυός, ηλικία και διατροφή του ζώου. Στους λευκούς μύες το λίπος βρίσκεται εκτός των μυικών κυττάρων, στους ερυθρούς βρίσκεται εντός του κυττάρου (4-5% έως και 9%) Στα μονογαστρικά (κοτες, χοίροι) το μεγαλύτερο μέρος των λιπαρών της διατροφής ενσωματώνεται ως έχει στο λίπος τους. ρύθμιση της σύστασης λιπαρών μέσω της διατροφής. Στα μηρυκαστικά: βιο-υδρογόνωση στη μεγάλη κοιλία (>90% των ακορέστων) & ζυμώσεις -> CLA
Ποιότητα του κρέατος Καθορίζεται από 2 παράγοντες 1. Βιολογική λειτουργία των μυών του ζώου καθόσον αυτό είναι ζωντανό. Οι εξειδικευμένες λειτουργίες του μυός καθορίζονται από τος πρωτεΐνες του αλλά και από τις πηγές άνθρακα (λίπος, υδατάνθρακες) και τα μεταβολικά μονοπάτια που ακολουθούνται για την παραγωγή ενέργειας 2. Η απώλεια βιλογικης ρύθμισης μετά τη θανάτωση του ζώου (καθορίζουν την ποιότητα αλλά και τις λειτουργικές ιδιότητες κατά τη χρήση για την παρασκευή προϊόντων κρέατος
Η δομή του μυός ομική μονάδα = μυική ίνα Μυική ίνα σκελετικών μυών: Μακρύ, κυλινδρικό, πολυπυρηνικό και πολυμιτοχονδριακό κύτταρο διαμέτρου 10-100μm και μήκους έως και 3cm. Στο εσωτερικό της υπάρχουν περίπου 1000 μυικά νήματα (myofibrils myofibrils, αποτελούμενα κυρίως από ακτίνη, μυοσίνη). Τα μυικά νήματα εκτείνονται παράλληλα με τον άξονα της μυικής ίνας κ περιβάλλονται από κυτταρόπλασμα (σαρκόπλασμα). Το σαρκόπλασμα περιέχει πυρήνες, μιτοχόνδρια και Ε και είναι πλούσιο σε διαλυτές πρωτεΐνες, γλυκολυτικά ένζυμα, γλυκογόνο, ΑΤΡ, φωσφορική κρεατίνη. Η μυική ίνα περιβάλλεται από κυτταρική μεμβράνη (σαρκόλημμα), η οποία σχηματίζει αναδιπλώσεις προς το εσωτερικό του κυττάρου και περιβάλλει πολύ σφιχτά τα μυικά νημάτια
Η δομή του μυός Κάθε μυική ίνα περιβάλλεται από στρώμα συνδετικού ιστού, το ενδομύσιο. Πολλές μυικές ίνες περιβάλλονται από 2 ο στρώμα συνδετικού ιστού, το περιμύσιο. Οι δέσμες ινών καλύπτονται και συγκρατούνται από το επιμύσιο. Τα ινώδη στρώματα του συνδετικού ιστού ενώνονται μεταξύ τους σχηματίζοντας τένοντες, οι οποίοι προσδένουν το μύ στο οστό. Τα μεγάλα αγγεία του κυκλοφορικού Σ διέρχονται από το περιμύσιο, τα τριχοειδή από το ενδομύσιο. Ο συνδετικός ιστός αποτελείται από ινώδεις πρωτεΐνες (κολλαγόνο, ό ελαστίνη, ρετικουλίνη κλπ) δομή και εδωδιμότητα κρέατος
Μυική ίνα στο μικροσκόπιο αντιστρόφου φάσεως: Εναλλαγή σκοτεινών (Α, ανισότροπων) ζωνών με φωτεινές (Ι, ισότροπες) ζώνες Σε κάθε Α-ζώνη υπάρχει μια φωτεινότερη (Η-ζώνη) και στο κέντρο της μια σκοτεινή γραμμή (Μ) Σε κάθε Ι-ζώνη υπάρχει μια σκοτεινή γραμμή (Ζ- δίσκος) Το τμήμα μεταξύ 2 γειτονικών Ζ-δίσκων ονομάζεται σαρκομερές και αποτελεί η συσταλτή μονάδα του μυός Στο σαρκομερές διακρίνονται με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο τα παχέα μυικά νήματα μυοσίνης και τα λεπτά μυικά νήματα ακτίνης.
Η συστολή του μυός
Ο συνδετικός ιστός Ο χώρος ανάμεσα στις μυικές ίνες καταλαμβάνεται από συνδετικό ιστό Περιλαμβάνει τα ινώδη πρωτεϊνικά στρώματα (ενδο-δ περι- επι-μύσιο) ) και κύτταρα διαφόρων τύπων (ινωδοβλάστες, λεμφοκύτταρα κ.α.) Σύσταση συνδετικού ιστού: Κολλαγόνο Ελαστίνη Γλυκοζαμινογλυκάνες
Πρωτεΐνες συνδετικού ιστού: κολλαγόνο o o Γλυκοπρωτεΐνη με ΜΒ 300.000 και δομή τριπλής έλικας Αποτελεί το 10% της πρωτεΐνης των μυών o Το μονομερές είναι μακρύ κυλινδρικό μόριο μήκους 2800Α, διαμέτρου δαμέ 14-15Α. 15Α. 3 ελικοειδείς λκ πεπτιδικές δκές αλυσίδες που σχηματίζουν δεξιόστροφη έλικα μέσω δ.η. o Πεπτ. Αλυσίδα: κάθε 3 ο αμινοξύ είναι Gly (δη μέσω ΝΗ- και CO άλλου αμινοξέος άλλης αλυσίδας) o ιάφοροι πολυμορφικοί τύποι, συνηθέστερος Ι (α1(ι), α2(ι) πεπτ. αλυσίδες o Οι α αλυσίδες διαφέρουν σε 1 ο δομή αλλά γενικά 35% Gly, Pro & OH-Pro (20%), Ala (12%).
Βιοσύνθεση κολλαγόνου στους ινωδοβλάστες Πρόδρομες π.αλ. pro-a1, pro-a2 Απαιτείται O 2, α- κετογλουταρικό, Fe 2+, Ασκορβικό Υδροξυλίωση Pro, Lys Γλυκοζυλίωση ΟΗ-Lys Ο βαθμός γλυκοζυλίωσης εξαρτάται από τον ιστό (π.χ. 6 στα οστά, 110 στο φακό οφλαλμού) ) Οι αλυσίδες οργανώνονται σε τριπλή έλικα προκολλαγόνου και εκκρίνονται από τους ινωδοβλάστες ωρίμανση
Κολλαγόνο και δομή κρέατος Αποδεκτή δομή κρέατος απαιτεί συγκεκριμένο αριθμό διασταυρώσεων στο μόριο του κολλαγόνου. Η αύξηση των διασταυρώσεων του κολλαγόνου στο κρέας ηλικιωμένων ζώων αυξάνει τη σκληρότητα του κρέατος Η διαλυτότητα του κολλαγόνου σε όξινα δ/τα ή δ/τα αλάτων μειώνεται όσο αυξάνει η ηλικία του ζώου Θέρμανση: Μερική διαλυτοποίηση (ζελατινοποίηση), καταστροφή ελικοειδούς δομής και υιοθέτηση άμορφης. ιαλυτοποίηση = αποδιάταξη + μερική υδρόλυση Τm= = η θερμοκρασία στην οποία το 50% έχει αποδιαταχθεί προς ζελατίνη. Το σημείο τήξεως εξαρτάται: (α) περιεκτικότητα σε ιμινοξέα, (β) βαθμό υδροξυλίωσης, (γ) είδος και ηλικία ζώου ιατροφική αξία όχι μεγάλη λόγω υψηλής περιεκτικότητας σε 3 αμινοξέα, απουσία απαραίτητων, αντοχή σε πρωτεολυτικά Ε (θρυψίνη, χυμοθρυψίνη)
Πρωτεΐνες συνδετικού ιστού: ελαστίνη Συναντάται κυρίως σε «ελαστικούς» ιστούς αρτηρίες αρτηρίες, συνδέσμους κλπ ομή ινώδης, διογκώνεται αλλά δε διαλύεται στο H 2 O. Ανθεκτική στα περισσότερα πρωτεολυτικά Ε, υδρολύεται μερικώς μόνο από παγκρεατική ελαστάση και παπαΐνη Έχουν απομονωθεί 2 τύποι, α- (ΜΒ>70 kda), β- (ΜΒ 5,5 55kDa) kda). Οι πεπτιδικές αλυσίδες διασταυρώνονται όπως και στο κολλαγόνο (Gly, Pro). ιαφοροποίηση ως προς το κολλαγόνο οι μικροτερη περιεκτικότητα σε OH-Pro, OH-Lys
Γλυκοζαμινογλυκάνες Θειική χονδροϊτίνη, θειική κερατάνη, υαλουρονικό οξύ
Συσταλτές πρωτεΐνες Οι συσταλτικές πρωτεΐνες (αλατοδιαλυτές)-55 55-60% των συνολικών πρωτεϊνών του κρέατος και είναι δομικές πρωτεΐνες Μυοσίνη Ακτίνη Ακτομυοσίνη, Τροπομυοσίνη Τροπονίνη
Συσταλτές πρωτεΐνες: Μυοσίνη Αποτελεί το 45% των μυικών νημάτων (βασικό συστατικό των παχέων) Ινώδης πρωτεΐνη μοριακού βάρους 540 ΚDa, 6 Υπομονάδες: (α) 2 αλυσίδες μεγάλου μοριακού βάρους (200 ΚDa), ) (β) 4 ελαφρές αλυσίδες, που οι δύο από αυτές με μοριακό βάρος 18 ΚDa είναι πανομοιότυπες, ενώ οι άλλες δύο έχουν μοριακό βάρος 16 ΚDa και 21 ΚDa. Η μυοσίνη είναι ισχυρά φορτισμένη πρωτεΐνη, pι 5,4. Οι δυο σφαιρικές κεφαλές έχουν υδρόφοβο χαρακτήρα και μπορούν να δεσμεύσουν την ακτίνη, ενώ οι αλυσίδες του μορίου είναι υδρόφιλες, γεγονός που επιτρέπει στο μόριο της μυοσίνης να σχηματίζει ίνες.
Μυοσίνη: Βιολογικές δράσεις 1. Υπό φυσιολογικές συνθήκες ιονικής ισχύος και ph τα μόρια της οργανώνονται σε ίνες οφείλεται στην περιοχή της ουράς δημιουργία νηματίων. Ένα παχύ μυικό νήμα περιέχει περίπου 400 μόρια κ-ο 2. Πρόσδεση στην F-ακτίνη κύριο συστατικό των λεπτών νηματίων περιοχή κεφαλής 3. Ενζυμική δράση ATP-άσης, υδρολύει ΑΤΡ παρουσία Mg 2+,Ca 2+ περιοχή κεφαλής. Η δράση αυξάνει παρουσία ακτίνης 2+ -
Άλλες πρωτεΐνες των παχέων νηματίων 1. Πρωτεΐνες C, H, Xσχετικά αδιευκρίνιστος βιολογικός ρόλος, εντοπίζονται περιοδικά πάνω στα παχέα νημάτια σαν να τα περιβάλλουν. Σκοπός (πιθανόν) η προστασία των νημάτων από δυνάμεις τάνυσης & απότομες μεταβολές ιονικής ισχύος 2. Κύρια πρωτεΐνη Μ γραμμής= μυομεσίνη (3% πρωτεϊνών ϊώ μυικών νημάτων). Συγκρατεί τα παχέα μυικά νήματα σε οργανωμένη δομή. Στην Μ γραμμή υπάρχει επίσης κινάση κρεατίνης (αναγέννηση ATP)
Ακτίνη Αποτελεί το 20% των πρωτεϊνών των μυικών νημάτων Η ακτίνη απαντά με δύο μορφές την G και την F. Η μορφή G (globular) απαντάται σε δ/τα χαμηλής ιονικής ισχύος, είναι σφαιρικό μονομερές με σχετικά υψηλό ποσοστό προλίνης, Η μορφή F (fibrous) ινώδης είναι το πολυμερές G-ακτίνης με δομή διπλής έλικας και 13 μόρια ακτίνης/στροφή Το ισοηλεκτρικό σημείο της είναι ία σε ph 4,7. Όταν αναμιχθεί ακτίνη-μυοσίνη in vitro παράγεται ακτινομυοσίνη - σύμπλοκο ακτίνης και μυοσίνης -. Παρουσία ΑΤΡ αυτό διίσταται όπως συμβαίνει in vivo. Η ακτομυοσίνη είναι η κύρια μορφή που συναντάμε στο μύ μετά το θάνατο του ζώου
Τροπομυοσίνη, Τροπονίνη Τροπομυοσίνη = 5% πρωτεϊνών μυικών νημάτων, 2 ελικοειδή πολυπεπτίδια (α,β τροπομυοσίνη) οργανωμένα σε υπερ-ελικοειδή ελικοειδή δομή. Σχηματίζουν διμερή, προσδένονται στα νημάτια ακτίνης και κάθε διμερές τροπομυοσίνης εφάπτεται σε 7 μόρια ακτίνης Τροπονίνη = 5% πρωτεϊνών μυικών νημάτων, 3 υπομονάδες (TnC, TnI,TnT) TnC δεσμεύει Ca Ca 2+ TnI δεσμεύει ακτίνη TnT δεσμεύει τροπομυοσίνη Τροπονίνη & τροπομυοσίνη ρυθμίζουν τις αλληλεπιδράσεις λ ακτίνης/μυοσίνης
α-& β-ακτινίνη, Κονεκτίνη α-ακτινίνη = στο Ζ δίσκο, 2 όμοιες υπομονάδες, συμμετέχει στη δέσμευση F- ακτινης παρέχει δομή στο Ζ δίσκο β-ακτινίνη = διμερές που δεσμεύει F-ακτίνη, παρεμποδίζει τον ανασχηματισμό διασπασμένης F-ακτίνης εσμίνη = σχηματίζει ίνες στην περιφέρεια του Ζ δίσκου και αποτελεί το σύνδεσμο μεταξύ γειτονικών μυικών νημάτων Κονεκτίνη = πρωτεΐνη μεγάλου ΜΒ που εκτείνεται από το Ζ-δίσκο έως την Μ- γραμμή, αποτελεί το 10% του συνόλου των πρωτεϊνών των νηματίων. Αλληλεπιδρά με μυοσίνη και α-ακτινίνη. ακτινίνη. Πιθανόν ο ρόλος της να είναι η ρύθμιση του μήκους των παχέων νημάτων
Μεταθανάτιες βιοχημικές μεταβολές μυών Φάση 1 Pre rigor Φάση 2 Rigor Mortis Φάση 3 Post rigor Φάση 1 Pre-rigor rigor (προ νεκρικής ακαμψίας) Μυς μαλακός, ενεργή γλυκόλυση (αναερόβια). Παρατηρείται μείωση ATΡ & φωσφορικής κρεατίνης Πτώση ΑΤΡ: (α) αναερόβια γλυκόλυση (β) δράση ΑΤΡ-ασών λόγω ανεξέλεγκτης εκροής Ca από το σαρκοπλασματικό δίκτυο. To ph πέφτει λόγω παραγωγής γαλακτικού οξέος (αναερόβια γλυκόλυση) και κυρίως λόγω φωσφορικών από υδρόλυση ΑΤΡ Η πτώση του ph εξαρτάται από είδος μυός, είδος ζώου, φυσική κατάσταση ζώου πριν τη σφαγή
Μεταθανάτιες βιοχημικές μεταβολές μυών Φάση 2 Rigor Mortis (νεκρική ακαμψία) Μυς σκληρός και άκαμπτος λόγω μείωσης ph, μείωση ATΡ Ρ δεν επιτρέπει διάσπαση δά ακτομυοσίνης Η φάση αυτή ξεκινά 1-12 12h μετά τη σφαγή ανάλογα με Είδος του ζώου Μέγεθος του σφαχτού Περιεκτικότητα σε λίπος Συνθήκες περιβάλλοντος 15 C Χοιρινό 4-18h Μοσχαρίσιο 10-24h Γαλοπούλα 2-4h Φάση 3 Post Rigor (μετά τη νεκρική ακαμψία) Μυς μαλακώνει, οργανοληπτικά αποδεκτός --- 2-3 εβδομάδες στους 2 ο C
Μυϊκός ιστός Σφαγή Μείωση της ποσότητας του οξυγόνου Έλλειψη οξυγόνου To δυναμικό οξειδοαναγωγής μειώνεται στα -50mV Γλυκόλυση H αναπνοή στα κύτταρα σταματά Παύση των διεργασιών του μιτοχονδριακού συστήματος Παραγωγή και συσσώρευση γαλακτικού οξέος Το ph πέφτει στο 5,6 Αναστολή ενζύμου Μείωση της παραγωγής ATP Κατανάλωση ATP Σχηματισμός ακτομυοσίνης Μετουσίωση πρωτεϊνών Μείωση της ικανότητας δέσμευσης νερού Ακαμψία θανάτου Απελευθέρωση νερού και διαλυτών θρεπτικών συστατικών
Συγκριτική παραγωγή ενέργειας Μετά το θάνατο απενεργοποιείται ο μηχανισμός μεταφοράς e- και η οξειδωτική φωσφορυλίωση και ξεκινά η αναερόβια γλυκόλυση Μυϊκός ιστός σε ηρεμία Μυϊκός ιστός μετά τη σφαγή Αίμα Γλυκόζη Γλυκόζη Γλυκογόνο Ο 2 12 ATP Γλυκογόνο 2 ATP CO 2 Γαλακτικό οξύ Αίμα
Συγκεντρώσεις ΑΤΡ στο νεκρό μυ και συνέπειες 1. Μείωση - Αναερόβια γλυκόλυση σε σύγκριση με αερόβια 2. Μείωση - ράση ΑΤΡ-ασών κυρίως των μεμβρανικών συστημάτων του κυττάρου αλλά και της μυοσίνης 3. Μερική αναπλήρωση από μετατροπή φωσφοκρεατίνης σε κρεατίνη (μεταφορά φωσφορικής ομάδας σε ADP) εξαντλείται γρήγορα 4. Αναπλήρωση ΑΤΡ μέσω αναερόβιας γλυκόλυσης: κάποια στιγμή σταματά λόγω (α) εξάντλησης υποστρώματος (γλυκογόνο) (β) μείωση ph (φωσφορικά γαλακτικό) - πτώση ph παρεμποδίζει τη φωσφοφρουκτοκινάση Πλήρης εξάντληση ATP 24-48 48 h μετά τη σφαγή ανάλογα με το είδος το ζώου 1. δεν είναι δυνατή βιοσυνθετική διεργασία 2. Το κύτταρο δεν μπορεί να διατηρήσει ακεραιότητα σε επίπεδο μεμβρανών 3. Απουσία ΑΤΡ δεν μπορεί να διασπαστεί το σύμπλοκο ακτομυοσίνης και ο μυς χάνει την ελαστικότητά του
Μεταβολική τύχη ΑΤΡ ΑΤΡ-άση Adenylate kinase 2ΑΤΡ 2ΑDP ATP + AMP ΑΜΡ-ΑπαμινάσηΑπαμινάση Φωσφατάση AMP IMP Ινοσίνη Οξειδάση Υδρολάση νουκλεοτιδίων Ξανθυλικό (XMP) Τρανσαμινάση Υποξανθίνη + Ριβόζη Οξειδάση ξανθίνης GMP IMP, GMP θετική συνεισφορά στη διαμόρφωση γεύσης Υποξανθίνη = πικρή ψάρια και βόειο κονσερβοποιημένο κρέας
Μεταθανάτια μείωση ΑΤP και μεταβολιτών του 2 και 24 h μετά τη σφαγή χοίρου
Ένδειξη ηλικίας και βαθμού αλλοίωσης κρέατος ΑΤΡ ΙΜΡ Ινοσίνη Υποξανθίνη γρήγορη αργή Πολύ αργή είκτης ποιότητας Κ Κ = (Ινοσίνη + Υποξανθίνη + Ξανθίνη) Χ100 ΑΤΡ+ΑDP+AMP+IMP+ Ινοσίνη + Υποξανθίνη + Ξανθίνη
ph και ποιότητα κρέατος Πτώση ph επηρεάζει δομή, ικανότητα συγκράτησης νερού, χρώμα, ανθεκτικότητα σε μικροοργανισμούς Ο ρυθμός μείωσης και η τελική τιμή ph εξαρτώνται από το είδος του ζώου και του μυός. Στα θηλαστικά από φυσιολογική τιμή 7,2-7,4 7,4 5,5-5,75,7 Σε RFN (red-firm-normal) κρέας η τιμή 5,5-5,7 5,7 επιτυγχάνεται σε κρέας απο ζώο που δεν βρίσκεται σε κατάσταση κόπωσης πριν τη σφαγή, με καλή διατροφή (επίπεδα γλυκογόνου στο max) DFD (dark-firm-dry) dry): όταν το ζώο έχει υποστεί καταπόνηση ή νηστεία (επίπεδα γλυκογόνου στο min) ph 6-6,5 6,5 στεγνό σκούρο και ευπρόσβλητο από μικροοργανισμούς, τρυφεροποιείται ταχύτερα PSE (pale-soft-exudative) άσπρο χρώμα, χαλαρή δομή σε ph<5,3 που είναι κοντά στο pi των περισσότερων πρωτεϊνών, ϊώ όπου μειώνεται η ικανότητα συγκράτησης νερού οφείλεται σε PSS (Porcine stress syndrome) ταχεία μείωση ph
Βελτιστοποίηση ποιότητας κρέατος Αμέσως μετά τη σφαγή και πριν τη νεκρική ακαμψία διατηρείται σε 15-16 ο C, 24-48h. 48h. Ακολουθεί απομάκρυνση οστών και ωρίμανση για έως 14 ημέρες. Εναλλακτικά ο διαχωρισμός 1-2h μετα τη σφαγή. Κρέας που ψύχθηκε σε 0-15 ο C αμέσως μετά τη σφαγή και όταν το ph 6-6,4 είναι πιο σκληρό (μείωση ικανότητας σαρκοπλασματικού δικτύου για συγκράτηση ασβεστίου λόγω της απότομης πτώσης της θερμοκρασίας το ασβέστιο που απελευθερώνεται παρουσία ΑΤΡ- προκαλεί μυίκή συστολή. Πιό έντονο φαινόμενο σε Θ<0 0 C Σε Θ>16 o C μειωμένη τρυφερότητα λόγω επιτάχυνσης της αναερόβιας γλυκόλυσης (από τη θερμοκρασία) και αποικοδόμησης του ΑΤΡ..
Post rigor μεταβολές Τρυφεροποίηση Η τρυφεροποίηση αποδίδεται κυρίως στην έλλειψη βιολογικής ρύθμισης των ενζύμων και κυρίως των πρωτεασών (υδρόλυση συσταλτών πρωτεϊνών) Πρωτεάσες Ενδογενή ένζυμα των μυικών κυττάρων Ένζυμα των ινωδοβλαστών, ερυθρών αιμοσφαιρίων Βακτηριακά Ένζυμα Ενζυμική ενεργότητα: Ποσότητα ενζύμου Παρουσία παρεμποδιστών ή ενεργοποιητών Παρουσία συνενζύμων ph ιαφορές στην ταχύτητα τρυφεροποίησης κρέατος διαφόρων ζώων
Πρωτεάσες Ενδογενείς πρωτεάσες (α) Καλπαΐνες (β) Καθεψίνες Καθεψίνες - Πρωτεάσες των λυσοσωμάτων των μυικών κυττάρων Μικρού μεγέθους (20-40 kda) ικανές να διαπερνούν τα μυοινίδια Υδρολύουν κυρίως ακτίνη και μυοσίνη Βέλτιστο ph δράσης το ασθενώς όξινο Απαιτούν αναγωγικό περιβάλλον Cathepsin D αποικοδομεί τη βαριά αλυσίδα της μυοσίνης (ph 3-5) Cathepsin Β αποικοδομεί μυοσίνη και ακτίνη (ph 3,5-6) Cathepsin Η (ph 6) Cathepsin L (ph 5) Η δράση τους ρυθμίζεται από ενδογενείς παρεμποδιστές (κύρια η κυστατίνη C)
Καλπαΐνες Πρωτεάσες Σημαντικός ρόλος για την τρυφεροποίηση Ουδέτερες πρωτεάσες κυστεΐνης, πολύ διαδεδομένες, βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα των μυικών κυττάρων ιμερή, μέγιστη δράση σε ph 7,5 (Min 6) Αποικοδομούν τις πρωτεΐνες του Ζ δίσκου, κονεκτίνης, τροπονίνης (Τ,Ι), τροπομυσίνης, νεβουλίνης. εν είναι ενεργές στην αποικοδόμηση της μυoσίνης και της ακτίνης Απαιτούν Ca Ca 2+ μ-calpain 50-70 μμ Ca +2 και m-calpain 1-5 μμ Ca +2 (πιο σταθερή, διατηρείται για 2-3 εβδομάδες μετά τη σφαγή) Είναι ασταθείς κυρίως σε υψηλές θερμοκρασίες Αντιστρεπτός ανταγωνιστής καλπαστατίνη
Πρωτεόλυση Συσταλτικές πρωτεΐνες Σαρκοπλασμικές πρωτεΐνες Ανάπτυξη πρωτεϊνικού πλέγματος Calpains Cathepsins Πολυπεπτίδια Τριπεπτιδάσες ιπεπτιδάσες Μικρότερα πεπτίδια Αμινοπεπτιδάσες Συνεισφορά στη γεύση του κρέατος Αμινοξέα Χημικές αντιδράσεις Συνεισφορά στο άρωμα του κρέατος Πτητικά συστατικά
Τρυφεροποίηση από εξωγενείς πρωτεάσες και παράγοντες - Από μύκητες (Aspergilus oryzae) - Τροπικά φυτά (παπαΐνη) - Θερμικά (κολλαγόνο σε ζελατίνη) - NaCl, ξύδι (μαρινάρισμα)
Λιπόλυση Τριγλυκερίδια Λιπάση ιγλυκερίδια Λιπάση Μονογλυκερίδια Λιπάση της μονο-ακυλογλυκερόλης Ελεύθερα λιπαρά οξέα Οξείδωση Πτητικά συστατικά Χαρακτηριστική μυρωδιά δά τάγγισης
Χρώμα του κρέατος ως παράγοντας ποιότητας Φυσικές χρωστικές του κρέατος (καροτένια, αιμοχρωστικές, κυτοχρώματα) Χρωστικές που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της κατεργασίας του κρέατος Προσθήκη φυσικών ή συνθετικών χρωμάτων Κύρια χρωστική η οξυμυοσφαιρίνη (ερυθρή) η οποία κατά τη συντήρηση μετατρέπεται σε μεταμυοσφαιρίνη (καφέ) Η συνεισφορά την αιμοσφαιρίνης στο χρώμα ελάχιστη (5%) λόγω της απομάκρυνσης του αίματος κατά τη σφαγή του ζώου Περιεκτικότητα σε μυοσφαιρίνη εξαρτάται από: Ιστό Είδος και ηλικία ζώου Φυσική δραστηριότητα Φύλο
Μυοσφαιρίνη Σφαιρική πρωτεΐνη, αποτελεί το 1,5% των πρωτεϊνών των σκελετικών μυών Χρωμοφόρο = αίμη Βιολογικός ρόλος: αποθήκευση οξυγόνου στα κύτταρα για τη χρήση του σε μεταβολικές διεργασίες Το χρώμα του κρέατος καθορίζεται από: - Κατάσταση του πρωτεϊνικού τμήματος της μυοσφαιρίνης - Κατάσταση οξείδωσης σιδήρου - Υποκαταστάτες αίμης
Μυοσφαιρίνη (Μb) Fe 2+ ερυθρό Οξείδωση Παράγοντες που Μυοσφαιρίνη οξυγόνωση Μεταμυοσφαιρίνη (ΜΜb) Fe 3 +, καφέ Οξυμυοσφαιρίνη (ΜbΟ 2 ) Fe 2+, έντονο ερυθρό Οξείδωση εν δεσμεύει Ο 2 αντ αυτού δεσμεύει Η 2Ο επιδρούν στην ισορροπία: Έκθεση στο φώς Θερμοκρασία Σχετική υγρασία ph Παρουσία βακτηρίων Η οξείδωση ευνοείται σε χαμηλές τιμές ph, φώς, παρουσία άλατος, μεταλλικών στοιχείων
Βελτίωση σταθερότητας χρώματος Βελτίωση σταθερότητας χρώματος - Προσθήκη αντιοξειδωτικών συσκευασία υπό τροποποιημένες ατμόσφαιρες (επιπλέον βελτιώνει τα επίπεδα μικροβιακού φορτίου) - Προσθήκη νιτρωδών και νιτρικών νιτροζυλο-μυοσφαιρίνη ρ με ροζ χρώμα. Με θέρμανση μετουσίωση μυοσφαιρίνης και σχηματισμός νιτροζυλο- αιμοχρωμίνης ομοίως ροζ χρώμα. Το σύμπλοκο νιτροζυλο-μυοσφαιρίνης είναι ευαίσθητο στο φώς προσθήλη αντιοξειδωτικών (AscAcid)