Анализ литературных данных свидетельствует о том, что сегодня одним из перспективных направлений интенсификации технологического процесса производства сырокопченых колбас является применение электромагнитного поля низких частот (ЭМП НЧ). Однако применение ЭМП НЧ связано с необходимостью изучения выбора оптимальных частот, безопасности для человека, применения ЭМП НЧ на производстве, изучению действия ЭМП НЧ на стартовые культуры и мясное сырье [1, с. 42, 2, с. 36, 3, с. 76, 4, с. 45].
Целью данной работы является гистологическое изучение влияния низкочастотной обработки на мышечную ткань свинины и говядины.
Подготовка мясного сырья для обработки ЭМП заключалась в следующем: говядину жилованную высшего сорта и свинину жилованную полужирную в кусках массой до 300 грамм укладывали в тачки, при этом толщина слоя составляла 30 см. Уложенное в тачки сырье обрабатывали электромагнитным воздействием в течение 30 минут частотой 100 и 30 Гц. После обработки сравнивали полученный результат при помощи микроструктурного анализа [5, с. 3, 6, с. 3, 7, с. 149].
При исследовании длиннейшей мышцы спины свинины были получены следующие данные. При гистологическом исследовании свинины без обработки ЭМП НЧ, были получены следующие данные (рис. 1).
Рис. 1. Поперечный срез мышечной ткани свинины охлажденной. Окр. гематоксилин-эозин. УВ. ×200. (1 — перемизий)
Мышечные волокна длиннейшей мышцы спины находятся в стадии, после посмертного окоченения. Основная часть мышечных волокон вытянута и имеет линейную форму. Меньшее количество волокон имеет извитую, слабо волнистую форму, что согласуется с данными источников [8, с. 47]. Поперечная исчерченность в мышечных волокнах хорошо выражена, в отдельных участках ослаблена в результате проявления зонального посмертного сокращения мышц. Ядра хорошо окрашены с четко выявляемым хроматином, овальной формы, расположены по всему объему саркоплазмы мышечного волокна. Соединительнотканные прослойки волнистые, с отчетливо дифференцируемыми клеточными элементами эндомизия, что согласуется с данными авторов А. М. Патиева, С. В. Патиева, А. А. Нестеренко [9, с. 398].
При исследование говядины без обработки ЭМП НЧ были получены следующие данные (рис. 2).
Рис. 2. Поперечный срез мяса говядины. Окр. гематоксилин-эозин. УВ. ×200
Мышечные волокна находятся в различном функционально-морфологическом состоянии. Основная их часть характеризуется широко амплитудной волнистостью, остальные имеют спрямленную форму. В большинстве мышечных волокон поперечная исчерченность умеренно выражена. Местами выявляются волокна с сильной извилистостью. Ядра хорошо прокрашиваются и характеризуются отчетливым хроматином. Располагаются ядра в значительно большем количестве массе вблизи сарколеммы. Соединительнотканные прослойки волнистые, плотно прилегают к пучкам мышечных волокон, более развитые по сравнению с грудными мышцами, что соответствует описанию авторов А. А. Нестеренко, А. И. Решетняк [10, с. 85, 11, с. 145].
Основная часть мышечных волокон вытянута и имеет линейную форму. Меньшее количество волокон имеет извитую, слабо волнистую форму. Поперечная исчерченность в мышечных волокнах хорошо выражена, в отдельных зонах менее выражена в результате проявления зонального посмертного сокращения мышц. На поперечном срезе форма мышечных волокон полигональная.
При действии ЭМП НЧ с частотой 100 Гц и продолжительностью 30 минут мышечная ткань свинины характеризуется содержанием многочисленных, несколько больших в области межпучковых пространств и перимизия, светлыми пространствами, и ассоциированием с соединительнотканными структурами мышечного каркаса. Между мышечными волокнами располагается незначительно развитый соединительнотканный каркас мышц. Отмечается существенно более развитые процессы деструктивных изменений, сопровождающиеся повреждениями сарколеммы и фрагментацией мышечных волокон. Небольшая часть мышечных волокон характеризуется значительными поперечно-щелевидными нарушениями целостности и разрывами. Наряду с первичными пучками с рыхлым расположением волокон встречаются уплотненные пучки мышечных волокон. Степень деформации самих мышечных волокон ограниченная (рис. 3).
Рис. 3. Продольный срез мышечных волокон свинины охлажденной. Поперечные трещины и фрагментация. Окр. гематоксилин-эозин. УВ. ×200. (1 — разрывы эпимизия; 2 — фрагментация мышечных волокон)
Мышечные волокна достаточно часто разобщаются за счет появления вокруг них светлого не окрашиваемого гематоксилином и эозином пространства или же тесно сближены между собой [12, с. 249]. Между мышечными волокнами, преимущественно в областях перимизия, встречаются небольшие группы жировых клеток, имеющие различные размеры. Мышечные волокна характеризуются умеренной извитостью с выраженными проявлениями процессов созревания и автолиза, выражающихся в многочисленных поперечно-щелевидных нарушениях целостности и разрывах. При этом ядра хорошо окрашиваются, в некоторых случаях локализованы в не типичных для мышечной ткани местах.
При анализе на уровне световой микроскопии говядины охлажденной после электромагнитной обработки с частотой 100 Гц и продолжительностью 30 минут установлено следующее: на продольных срезах в мышечных волокнах выявляется неотчетливая поперечная исчерченность, а в некоторых участках она сменяется на продольную. На фоне преобладающей линейной формы мышечных волокон можно обнаружить умеренно волнистые волокна или же их фрагменты. Сарколемма не сохраняет свою непрерывность на большом протяжении мышечных волокон, разрывы и деструкция мышечных волокон обнаруживаются достаточно часто. На поперечных срезах форма мышечных волокон полигональная, с ограниченной округленностью или же округлая (рис. 4).
Рис. 4. Продольный срез мышечных волокон говядины. Окр. гематоксилин-эозин. УВ. ×200. (1 — разрыхленные миофибриллярные пучки; 2– фрагментация мышечных волокон)
Компоновка отдельных волокон в первичном пучке довольно рыхлая, с заметным светлым пространством в области эндомизия. Не всегда хорошо различима граница между отдельными мышечными волокнами. Ядра клеток соединительной ткани и мышечных волокон в большинстве случаев овальные, с нечетко выделяющимся хроматином, располагаются непосредственно под сарколеммой. Деструктивные изменения в мышечной ткани в результате электромагнитного воздействия выражены достаточно значительно (рис. 5).
Рис. 5. Продольный срез фрагментированных мышечных волокон. Мышечные волокна говядины. Окр. гематоксилин-эозин. УВ. ×200
Установлено, что при обработке ЭМП НЧ говядины и свинины с частотой 100 Гц и продолжительностью 30 минут мышечная ткань характеризуется существенными структурными изменениями, выраженными частичным или полным разрушением мышечных волокон. При этом значение рН обоих образцов мышечной ткани смещается в кислую сторону, уменьшается влагосвязывающая способность, изменяется масса испытуемых образцов и снижается микробиологическая обсемененность сырья [13, с. 99].
Выводы.
При обработке ЭМП с частотой 100 Гц приводит к более значительным изменениям мышечной структуры. По нашему предположению данные изменения происходят за счет достижения резонанса внутренней частоты клетки и внешнего воздействия на нее. Нарушения целостности клеточной структуры могут привести к изменению рН ткани и изменению белкового состава ткани.
Литература:
1. Нестеренко, А. А. Электромагнитная обработка мясного сырья в технологии производства сырокопченой колбасы // Наука Кубани. 2013. № 1. С. 41–44.
2. Нестеренко, А. А. Технология ферментированных колбас с использованием электромагнитного воздействия на мясное сырье и стартовые культуры [Текст] / А. А. Нестеренко // Научный журнал «Новые технологии». — Майкоп: МГТУ, 2013. — № 1 — С. 36–39.
3. Нестеренко, А. А. Влияние электромагнитного поля на развитие стартовых культур в технологии производства сырокопченых колбас [Текст] / А. А. Нестеренко // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. — Мичуринск, 2013. — № 2 — С. 75–80.
4. Nesterenko, А. А Activation of starter cultures induced by electromagnetic treatment / A. A. Nesterenko, A. I. Reshetnyak // European Online Journal of Natural and Social Sciences. — 2012. — Vol.1, № 3. — Р. 45–48.
5. Пат. 2489025 РФ МПК А23В 4/01. Способ обработки мясного сырья / Решетняк, А. И., Бебко, Д. А., Нестеренко, А. А., Бессалая, И. И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет». — № 2011151958/13; заявл. 19.12.2011., опубл. 10.08.2013, Бюл. № 22. — 6 с.
6. Пат. 2489886 РФ МПК А23В 4/01. Устройство для обработки мясного сырья / Решетняк, А. И., Бебко, Д. А., Нестеренко, А. А., Бессалая, И. И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет». — № 2011151957/13; заявл. 19.12.2011., опубл. 20.08.2013, Бюл. № 23. — 6 с.
7. Нестеренко, А. А. Инновационные методы обработки мясной продукции электромагнитно-импульсным воздействием [Текст] / А. А. Нестеренко, А. И. Решетняк // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. — Мичуринск, 2011. — № 1. — С. 148–151.
8. Нестеренко А. А. Посол мяса и мясопродуктов/ А. А. Нестеренко, А. С. Каяцкая // Вестник НГИЭИ. 2012. — № 8. — С. 46–54
9. Патиева А. М. Обоснование использования мясного сырья свиней датской селекции для повышения пищевой и биологической ценности мясных изделий / А. М. Патиева, С. В. Патиева, В. А. Величко, А. А. Нестеренко// Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар: КубГАУ, 2012. — Т. 1. — № 35 — С. 392–405.
10. Нестеренко А. А., Решетняк А. И. Действие низкочастотной обработки на мышечную ткань животных // Вестник Нижегородского государственного инженерно-экономического института. 2013. № 6 (25). С. 84–90.
11. Нестеренко А. А., Сергиенко Т. И., Решетняк А. А. Электромагнитная обработка мясного сырья как новый способ интенсификации технологических процессов/ Вестник Нижегородского государственного инженерно-экономического института, 2011. — № 2. — 143–151.
12. Timoshenko N. V. Significance of electromagnetic treatment in production technology of cold smoked sausage / N. V. Timoshenko, А. A. Nesterenko, A. I. Reshetnyak // European Online Journal of Natural and Social Sciences 2013. — vo2, No.2, С 248–252.
13. Бебко Д. А. Применение инновационных энергосберегающих технологий / Д. А. Бебко, А. И. Решетняк, А. А. Нестеренко. — Германия: Palmarium Academic Pudlishing, 2014. — 237 с.
