CC BY
44
УДК 637.5.05
МЯСНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В.Р. Плахтюкова, м. н. с. И.И. Дмитрик, к. с.- х. н., доцент ФГБНУ ВНИИОК
В статье приводится обзор исследований отечественных и зарубежных ученых в области микроструктурной оценки качества
UDK 637.5.05
MEAT PRODUCTIVITY AND METHODS OF ITS DEFINITION
Plahtyukova V.R., junior researcher
Dmitrik I.I., Cand. Agri. Sci., Ass. Prof. FGBNU VNIIOK
The article reviews the researches of domestic and foreign scientists in the и состава мясного сырья, в основе field of microstructural assessment of которых лежат морфологические the quality and composition of meat методы исследования, выбор raw materials based on morphological
которых зависит от особенностей структуры животных тканей и целей исследования. Совершенствование микроструктурных методов
исследования мясного сырья и мясопродуктов проходило
параллельно со становлением мясной промышленности страны, увеличением поголовья скота,
methods of research, the choice of which depends on the structure of animal tissues and the research objectives.
Perfection of microstructural methods in research of meat raw materials and meat products passed simultaneously with the development in the meat industry of the country, the increase in
созданием и разработкой новых the number of livestock, the creation
технологических процессов для
получения безопасных продуктов
питания с высокими качественными
характеристиками.
Ключевые слова: микроструктура,
морфология, гистология, мясная
продуктивность
and development of new technological processes for obtaining safe food with high quality characteristics.
Key words: microstructure, morphology, histology, meat production
В мировом овцеводстве темпы производства мяса (баранины) выше, нежели шерсти, и это связано с тем, что экономическая стабильность и народнохозяйственная значимость овцеводства в большей степени определяются не только шерстной, а скорее мясной продуктивностью.
Несмотря на то, что доля баранины в общем объеме потребления не превышает 3%, следует отметить особую ценность этого вида мяса и отрасли в целом для мирового производства и, в частности, для России. Рынок баранины увеличивается из года в год на 3-5% благодаря повышению спроса на этническое питание и экологически чистые продукты. По сведениям многих авторов, в настоящий момент доходы от мясной продукции составляют % (и шерсти % ) от общих доходов овцеводства. Если ранее в общем объеме продукции шерсть по
стоимости занимала 60%, а баранина 40%, то теперь соответственно 20 и 80%, то есть доля баранины стала в четыре раза выше [7].
Таким образом, овцеводство в среднесрочной перспективе должно быть признано более приоритетной отраслью по отношению к мясному скотоводству.
В настоящее время вся баранина, предлагаемая нашими производителями, не имеет адресности, то есть она предназначена для неопределенного потребителя. Отсутствует рынок отечественного высококачественного мяса, не удовлетворяется спрос потребителя, способного платить высокую цену за высокое качество, поэтому поставщики приобретают импортную продукцию. Господствует «дикий» рынок договорных цен на продукцию без учета ее качества. И это объективная реальность, поскольку на баранину отсутствуют элементарные требования объективной качественной оценки [3,8,9]. Безусловно, оценка только по живой массе и массе туш явно недостаточна. Необходима более детальная разработка показателей объективной качественной характеристики баранины [10].
В связи с этим возрастает интерес к вопросам формирования высокой мясной продуктивности овец, и особенно к ее качественным характеристикам. Однако исследований, посвященных изучению качественных характеристик мышечной ткани на микроструктурном уровне, выполнено крайне недостаточно [1]. Тем не менее, как показывает практика, результативность этих методов указывает на целесообразность использования морфометрических показателей мышечной ткани при оценке мясной продуктивности и качества мяса, полученного от сельскохозяйственных животных [4,11].
Под качеством понимается вся совокупность свойств продукции, обусловливающих ее соответствие нормативной документации, технологическим и потребительским требованиям. Основную роль при оценке качества мясного сырья и мясопродуктов играют органолептические, физико- и биохимические, структурные, технологические и микробиологические показатели. Они должны рассматриваться в виде комплексной системы, и только в отдельных случаях качество продукции оценивают по какому-либо единичному показателю, который является в данном случае определяющим.
Гистологический анализ позволяет получить характеристику мясного сырья на уровне мышечных волокон, а именно: степень их развития в различных мышцах, количество и диаметр на единицу площади, количественно-качественные параметры и архитектонику межмышечных жировых включений, определяющих «мраморность» мышечной ткани, которая отражает наличие внутимышечного жира, способствующего разрыхлению мышечных пучков, что улучшает структуру мяса и повышает его потребительские свойства [2].
Но начнем говорить по порядку. По мере накопления знаний о мясе появилось новое направление в науке - «Микроструктура мяса и
мясопродуктов». Потребовались новые методологические подходы к отбору и обработке материала для проведения качественного анализа мяса сельскохозяйственных животных, а также мясопродуктов.
Метод гистологического анализа - прямой метод определения состояния сырья и продукции, их истинного состава. Микроструктурные исследования позволяют судить как о структуре продукта в целом, так и об изменениях, происходящих в отдельных участках и компонентах исследуемых объектов. При этом на основе тех или иных морфологических особенностей различных тканевых и клеточных структур возможно не только установить сам факт их присутствия в продукте, но и определить их количество.
В последние годы в ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии накоплен большой опыт проведения микроструктурных исследований мясного сырья и мясной продукции, в том числе и в плане идентификации компонентов мясных продуктов. На сегодняшний день на основе этих исследований создан ряд методик для проведения гистологического анализа, получивших статус действующих ГОСТов РФ на методы исследования, что позволяет на основе предлагаемой методологии достоверно устанавливать фальсификацию состава мясных товаров [6].
В животноводстве, и в частности в овцеводстве, микроструктурными методами исследования пользуются для того, чтобы определить качество мясной продукции. В мясе изучают колличество мышечных волокон на 1мм2, диаметр мышечных волокон (мкм), содержание соединительной ткани (%), характеристику жировых прослоек и соответственно выносят балльную оценку «мраморности» мяса.
Гистологические исследования мясного сырья и продукции в зарубежных странах проводятся в соответствии с классическим микроструктурным анализом и разработанными стандартизованными методами. Также применяют авторские модификации методов, позволяющие сократить время исследований и значительно повысить качество получаемых гистологических препаратов. Гистологические срезы готовятся на криостат-микротоме MICROM HM-525 (Carl Zeiss, Германия). Для монтированных на предметное стекло срезов применяют разработанный метод кратковременной дополнительной фиксации: на гистологический срез наносят 8%-ный раствор формалина на 30 минут, затем тщательно промывают водой в течение 3 минут, сушат при комнатной температуре и окрашивают гематоксилином и эозином.
Изучение гистологических препаратов и их фотографирование осуществляется на световом микроскопе AxioImaiger A1 (Carl Zeiss, Германия) с помощью подключенной видеокамеры AxioCam MRc5. Обработку изображений и проведение морфометрических исследований производят с применением современных компьютерных систем анализа изображений AxioVision 4.7.1.0, адаптированных для гистологических
исследований. Для получения достоверных результатов эксперименты повторяют не менее трех раз при 3-5-кратной повторности анализов каждого из образцов по всем изучаемым параметрам [13,15,16].
В нашей же стране эти методы несколько отличаются. Лаборатория морфологии и качества продукции ФГБНУ ВНИИОК разработала методику: «Способ гистологической оценки качественных показателей мясной продуктивности овец с учетом морфоструктуры тканей». Оценка качества мяса на гистологическом уровне проводится следующим образом: для гистологических исследований из центральной части длиннейшей мышцы спины (или другого изучаемого участка мышц) вырезают кусочки в поперечном и продольном направлениях. Фиксацию проводят 10%-ным нейтральным формалином не менее 24 часов. После фиксации материал хранится в 5%-ном формалине. Кусочки мышц после вымачивания в спиртах возрастающей крепости заливают в желатин. Срезы в поперечном и продольном направлениях, толщиной 10-12 мкм, готовят на микротоме. Пробы, взятые для исследования, сопровождаются документом, в котором должны быть указаны дата взятия и номер образца или животного, место взятия образца. Затем отобранные образцы перед исследованием подвергают обработке со следующими этапами: фиксация, промывка водой, уплотнение образцов, изготовление срезов, окраска срезов, заключение срезов под покровное стекло.
Приготовленные гистологические препараты исследуются под любым световым микроскопом. Сначала используются плановые объективы - 10-кратный или меньше, а затем объективы с большим увеличением - до 40-кратного. Окуляры применяют с 10- или 15-кратным увеличением. Для получения достоверных результатов необходимо исследовать не менее чем по 2 среза с каждого из 2-х кусочков, отобранных от каждого образца.
Изучение микроскопических препаратов указанных мышц проводится по двум направлениям: путем описания морфологической картины и определением диаметра мышечных волокон и их количества в 1 мм2. Диаметр мышечных волокон определяется с помощью окуляр -микрометра по двум направлениям, перпендикулярным друг к другу, затем записывается средняя их величина или с помощью микроокулярной линейки.
«Мраморность» мускула изучают на вертикальных срезах, окрашенных Суданом III и заключенных в глицерин-желатин. В основу метода определения степени «мраморности» мышцы положена балльная оценка жировых межпучковых прослоек в поле зрения микроскопа по их длине, ширине, густоте и разветвлению жировых клеток в прослойках. При характеристике жировых прослоек достаточно 20 последовательно взятых полей зрения микроскопа. Так как средний диаметр жировых клеток колеблется, необходимо включить в общую оценку «мраморности» коэффициент, определяемый величиной
жировых клеток. Величина этого коэффициента зависит от вида животного и высчитывается по формуле.
Процент содержания в мясе соединительной ткани определяют с помощью окулярной точечной сетки Автандилова.
Весь цифровой материал, полученный в процессе эксперимента, обрабатывается биометрически с использованием компьютерных программ по рекомендации ВНИИОК (1998) [12].
Совместно с гистологическим методом оценки качественного состава в настоящее время при применении компьютерных систем анализа изображения для определения размера частиц измельченного мясного сырья и мясных продуктов, являющихся сложными многокомпонентными системами, применяется количественный метод (количественный морфометрический анализ), который позволяет дать количественную характеристику составных компонентов мяса и мясных продуктов. На этой основе, по мнению ряда ученых, должна быть расширена методическая база использования гистологических методов в мясной промышленности при сертификации мясного сырья и готовых продуктов. Основные этапы при проведении количественного исследования с помощью анализатора изображения следующие: считывание изображения с помощью видеокамеры и передача его в компьютер, запоминание изображения с помощью соответствующей программы, первичная корректировка изображения компьютерной программой, выделение конкретного объекта для морфометрического анализа, бинаризация изображения (переведение его в двутоновую черно-белую форму). Затем следуют измерение параметров и представление результатов в табличной или графической форме. В зависимости от целей проводимого исследования при анализе изображения измеряют следующие параметры: количество структур, их линейные размеры (диаметр, длина, длина окружности и т.д.), двумерные параметры (площадь, соотношение диаметров во взаимно перпендикулярных направлениях и т.д.), трехмерные параметры (объем). Наиболее сложное программное обеспечение позволяет производить «узнавание» различных анализируемых структур с учетом многофакторного анализа в автоматическом режиме. В то же время проведение точного измерения массовой доли компонента гистологическими методами затруднено нелинейной корреляцией объемных и массовых данных при количественной оценке содержания компонентов, прежде всего из-за различной степени их гидратирования в ходе технологической обработки. Таким образом, собранные сведения о микроструктурных особенностях мышечной, жировой и соединительной тканей мясного сырья, а также их изменениях в ходе технологических воздействий позволяют провести идентификацию реального состава мясных продуктов [5].
Микроструктурные методы исследования, позволяющие в той или иной степени решать определенные задачи по определению качества
мяса и мясной продукции, применяют в научных исследованиях за рубежом и в нашей стране. В мировой практике для установления состава компонентов пищевых продуктов опробовано использование методов иммунодиффузии и электрофореза. Но большая трудоемкость проведения таких исследований служит серьезным препятствием для их широкого распространения. Весьма перспективным при изучении состава продуктов представляется использование методов хроматографического анализа, обладающих высокой
чувствительностью, точностью и быстротой проведения исследования. Однако они требуют дорогостоящего оборудования и на сегодняшний день недостаточно адаптированы для таких многокомпонентных систем, какими являются мясопродукты [14].
В заключение хотелось бы отметить, что применение в животноводстве и товароведении современных и объективных методов исследования позволяет расширить возможности оценки качества и установления фальсификации мясного сырья и готовых продуктов на уровне качественной и количественной экспертизы в соответствии с требованиями нормативной документации и закона «О защите прав потребителя».
Список литературы:
1. Гаджиев, З.К. Мясная продуктивность грубошерстных овец Северного Кавказа в постнатальном онтогенезе / З.К. Гаджиев // Зоотехния. - 2010. - №12. - С.23-24.
2. Дмитрик, И.И. Использование гистологических показателей при оценке качества овцеводческой продукции / И.И. Дмитрик // Вестник АПК Ставрополья. - 2017.- № 1 (25). - с. 87-91.
3. Дмитрик, И.И. Способ гистологической оценки качественных показателей мясной продуктивности овец с учетом морфоструктуры тканей / И.И. Дмитрик, Г.В. Завгородняя, Е.П. Берлова, М.И. Павлова // Учебно-методические указания. - Ставрополь, 2010. - 6с.
4. Дмитрик, И.И. Сравнительные породные данные о густоте волосяных фолликулов и толщине кожи у тонкорунных овец. / И.И. Дмитрик // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. - 2012. - Т. 2. - № 1. - С. 238-242.
5. Дмитрик, И.И. Товарные свойства овчин ярочек разных генотипов / И.И. Дмитрик // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2015. - № 1. - с. 25-28.
6. Дмитрик, И.И. Характеристика кожно-шерстного покрова нового типа агинской полугрубошерстной породы овец / И.И. Дмитрик, М.И. Селионова, Т.Н. Хамируев, И.В. Волков // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2016. - № 2. - С. 28-30.
7. Дмитрик, И.И. Характеристика кожно-шерстного покрова полугрубошерстных овец / И.И. Дмитрик, М.И. Селионова, З.К. Гаджиев, Т.Н. Хамируев, И.В. Волков // Вестник АПК Ставрополья. - 2017. - № 1 (25). - С. 81-86.
8. Дмитрик, И.И. Оценка мясных качеств молодняка овец ставропольской породы по комплексу свойств /И.И. Дмитрик, Е.Г. Овчинникова // Ветеринарная патология - 2013. -№1(43). - С.74-78.
9. Завгородняя, Г.В. Объективная оценка основных свойств шерсти нового татарстанского типа овец / Г.В. Завгородняя, И.И. Дмитрик, Х.М. Араев, Х.Х. Араев // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. -2012. - Т. 1. - №5. - С. 123-126.
10. Завгородняя, Г.В. Мясная продуктивность баранчиков разных уровней кормления / Г.В. Завгородняя, Ю.Д. Квитко, И.И. Дмитрик, И.П. Будякова, И.Н. Шарко // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2012. - №2. - С. 42.
11. Митрофанова, Т.И. Эффективность реализации на мясо в год рождения помесных цигайских, куйбышевских и ставропольских куйбышевских ягнят: Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук /Т.И. Митрофанова. - Ставрополь, 2005. - 25 с.
12. Овчинникова, Е.Г. Мясная продуктивность и товарные свойства овчин молодняка овец ставропольской породы при разных сроках убоя: Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук /Е.Г. Овчинникова. - Ставрополь, 2013. - 22 с.
13. Селионова, М.И. Микроструктурная оценка качества мяса разного направления продуктивности / М.И. Селионова, И.И. Дмитрик, Г.В. Завгородняя // Зоотехния. - 2014. -№11. - С.26-27.
14. Селионова, М.И. О некоторых итогах научного обеспечения овцеводства и козоводства Российской Федерации / М.И. Селионова, В.А. Багиров // Овцы, козы, шерстяное дело. - 2014. - № 1. - С. 2-3.
15. Селионова, М.И. Иммуногенетические исследования в овцеводстве / М.И. Селионова, Л.Н.Чижова, В.Р. Плахтюкова // Сборник научных статей по материалам IX Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летнему юбилею факультета технологического менеджмента, 2014. - С. 94-98.
16. Селионова, М.И. Микроструктурная оценка качества мяса овец разного направления продуктивности / М.И. Селионова, И.И. Дмитрик, Г.В. Завгородняя // Зоотехния. - 2014. -С.26-27.
17. Сергиенко, Д.В. Аминокислотный состав мышечной ткани свиней при гибридизации / Д.В.Сергиенко, В.П. Рыбалко, В.Ф.Филенко, Е.И. Растоваров, В.Р. Плахтюкова // Сборник научных статей по материалам IX Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летнему юбилею факультета технологического менеджмента, 2014. - С. 102-105.
18. Сеченева, Н.П. Мясная продуктивность и потребительские свойства мяса молодняка русских длиннотощехвостых грубошерстных овец: Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук / Н.П. Сеченева. - Ставрополь, 2007. - 18 с.
19. Хвыля, С.И. Применение гистологического анализа при исследовании мясного сырья и готовых продуктов / С.И. Хвыля, В.А. Пчелкина, С.С. Бурлакова // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - Т. 3. - № 26. - С. 132-138.
20. Хвыля,С.И. Стандартизованные гистологические методы оценки качества мяса и мясных продуктов / С.И. Хвыля, В.А. Пчелкина, С.С. Бурлакова // Все о мясе. - 2011. - № 6. -С. 32-35.
21. Chmiel, M. Application of video image analysis in meat technology / M. Chmiel, M. Slowinski // MedycynaWeterynaryjna. - 2013. - № 11 (69). - Р. 670-673.
22. Newman, P. B. The use of video image analysis for quantitative measurement of visible fat and lean in meat: Part 4 - application of image analysis measurement techniques to minced meats / P. B. Newman // MeatScience. - 1987. - № 19. - Р. 139-150.
23. Pospiech, M. Microscopic methods in food analysis / M. Pospiech, Z. Rezacova-Lukaskova, B. Tremlova, Z. Randulova, P. Bartl // Мaso international, Вrno. - 2011. - Vol. 1. - P. 27-34.
24. Randulova, Z. Determination of soya protein in model meat products using image analysis / Z. Randulova, B. Tremlova, Z. Rezacova-Lukaskova, M. Pospiech, I. Straka // Czech Journal of Food Sciences. - 2011. - Vol. 29. - Is. 4. - P. 318-321.
