THÀNH PHẦN, ĐẶC TÍNH CỦA THỊT SỰ BIẾN ĐỔI CỦA THỊT
Cấu trúc và thành phần của thịt
Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất thịt và các sản phẩm từ thịt bao gồm các loài gia súc và gia cầm như trâu, bò, lợn, gà, vịt và ngan Năng suất thịt của vật nuôi được xác định qua ba yếu tố chính: khối lượng sống, khối lượng giết mổ và hiệu suất thịt Khối lượng sống là trọng lượng của động vật khi còn sống (kg), trong khi khối lượng giết mổ là trọng lượng thịt sau khi đã được chế biến (kg) Hiệu suất thịt là tỷ lệ giữa khối lượng giết mổ và khối lượng sống, được tính bằng phần trăm (%).
Hiệu suất thịt chịu ảnh hưởng lớn từ giống, tuổi, giới tính và mức độ béo của vật nuôi Thịt được cấu thành từ bốn loại mô chính: mô cơ, mô mỡ, mô liên kết và mô máu.
Bảng 1: Tỷ lệ giữa các mô trong một số loại thịt (% theo khối lượng)
Tên các mô Thịt bò Thịt lợn Thịt gà
Thành phần và tính chất của các mô khác nhau trong thịt ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị thực phẩm của nó Tỷ lệ và đặc điểm của các mô này quyết định các tính chất quan trọng của thịt, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng mà thịt mang lại.
Thịt chứa các thành phần hóa học quan trọng như nước, protein, lipid, gluxit, chất phân ly chứa nitơ và phi nitơ, khoáng chất, vitamin và enzyme Đặc biệt, protein trong thịt được xem là protein hoàn thiện, với giá trị dinh dưỡng phụ thuộc vào sự cân bằng của các acid amin thiết yếu Các chất phân ly có trong thịt không chỉ kích thích sự ngon miệng mà còn hỗ trợ quá trình tiêu hóa.
Thịt là một hệ thống phức tạp, chứa nhiều nước và các hợp chất hữu cơ đa dạng Protein là hợp chất quan trọng nhất trong thịt, quyết định giá trị dinh dưỡng và sinh lý của sản phẩm này Con người tiêu thụ thịt chủ yếu để đáp ứng nhu cầu về protein.
Mô cơ chiếm 35% trọng lượng cơ thể động vật và được phân loại thành ba loại: mô cơ vân ngang, mô cơ trơn và mô cơ tim Trong đó, mô cơ vân ngang chiếm tỷ lệ lớn nhất, đảm bảo các cử động theo ý muốn của động vật và có giá trị dinh dưỡng cao nhất.
Mô cơ bao gồm mô cơ trơn và mô cơ tim, chiếm tỷ lệ nhỏ và không tùy ý Thành phần chính của mô cơ là tế bào sợi cơ và các chất gian bào, với sợi cơ có đường kính từ 10-100µm và chiều dài khoảng 12cm Sợi cơ được chia thành ba phần: màng cơ, chất cơ và nhân Chất cơ không đồng nhất, chứa nhiều phần đặc song song với trục gọi là tơ cơ Các sợi cơ kết hợp lại thành bó cơ, và các bó cơ liên kết tạo thành bắp cơ.
Hình 1 Cấu tạo một bắp cơ
Mô cơ thường có màu đỏ thẫm hoặc đỏ nhạt, với sự khác biệt rõ rệt giữa động vật già và động vật non Mô cơ của động vật già hoặc lao động nhiều thường thô và rắn, có màu sắc đậm hơn so với mô cơ của động vật non hoặc gia súc nuôi lấy thịt Sự phát triển bắp cơ ở gia súc vỗ béo vượt trội hơn so với gia súc không vỗ béo, trong khi ở gia súc non, sự phát triển này cũng mạnh mẽ hơn so với gia súc già, và con đực phát triển tốt hơn con cái.
Mô cơ chứa nhiều khoáng chất thiết yếu như canxi (Ca), magiê (Mg), photpho (P), natri (Na), kali (K), lưu huỳnh (S) và clo (Cl), có ảnh hưởng đến tính chất bên trong của mô cơ như khả năng tan và ngậm nước Một số khoáng chất này còn đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt hoặc ức chế các quá trình enzyme Bên cạnh đó, mô cơ cũng bao gồm các khoáng vi lượng như kẽm (Zn), đồng (Cu), mangan (Mn), coban (Co), i-ốt (I) và các vitamin quan trọng như B1, B2, B6.
B12, PP, H,… và một số các hợp chất bay hơi.
Hình 2 Cấu tạo tổng quát của mô cơ
Hình 2 Cấu tạo tổng quát của mô cơ
Hình 3 Cấu tạo tổng quát của mô cơ
Mô cơ ở động vật sống thực hiện nhiều chức năng quan trọng như cử động, tuần hoàn máu, và chuyển thức ăn vào hệ tiêu hóa, đồng thời tham gia vào các chức năng sinh lý khác.
Mô cơ chứa nhiều khoáng chất quan trọng như Mg, Ca, P, Na, K, S, Cl, ảnh hưởng đến tính tan và độ ngậm nước của mô Một số khoáng chất này có vai trò trong việc hoạt hóa hoặc ức chế các enzyme Bên cạnh đó, mô cơ còn chứa các vi khoáng như Zn, Cu, Mn, Co, I và các vitamin thiết yếu như B1, B2, PP, H, cùng với các enzym như protease, lipase và hợp chất bay hơi.
Thành phần hóa học của mô cơ:
Protid là thành phần thiết yếu trong mô cơ, đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của động vật Khi còn sống, protid hỗ trợ sinh trưởng, phát triển và điều hòa các chức năng cơ thể.
Protid mô cơ là nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho cả con người và gia súc, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển và duy trì sức khỏe Loại protid này có khả năng tiêu hóa dễ dàng nhờ các enzym tiêu hóa như pepsin, trypsin và chymotrypsin Ngoài ra, nó còn dễ bị phân hủy bởi các protease thực vật như papain trong đu đủ và bromelain trong khóm, giúp tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng.
Myosin chiếm khoảng 40% tổng số protein trong mô cơ, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc tế bào và là thành phần chính của các enzyme xúc tác quá trình phân hủy ATP, giúp giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động cơ bắp.
Sau myosin, actin là loại protein chiếm 15% tổng số protein trong cơ Actin có hai dạng là fibrin và globulin, và chúng có khả năng kết hợp với myosin để tạo thành actomysin Chất actomysin này ảnh hưởng đến chất lượng của cơ, làm giảm khả năng tan của nó.
Hình 4 Sơ đồ cấu trúc sợi cơ
Trong cơ thể gia súc và con người có 3 loại cơ:
- Cơ vân: Là loại cơ bám vào xương và cùng với xương tạo thành bộ máy vận động của cơ thể.
Đặc tính của thịt
Thành phần hóa học của thịt bao gồm nước, protid, lipid, glucid, khoáng và vitamin, và tỷ lệ các thành phần này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tuổi giết thịt, giới tính, mức độ béo, mục đích nuôi dưỡng và từng bộ phận của súc thịt.
Trong thịt, mô cơ là phần có giá trị dinh dưỡng cao nhất, trong khi mô liên kết có giá trị thấp nhất Mô mỡ không chỉ cung cấp năng lượng cao mà còn tạo vị béo cho thịt Giá trị thực phẩm của thịt được đánh giá qua tỷ lệ protid và giá trị sinh học của nó Để đánh giá phẩm chất thịt, cần xem xét thành phần hóa học, giá trị năng lượng và mùi vị Ở mức cao hơn, phẩm chất thịt cần được đánh giá theo giá trị sinh học, tức khả năng hấp thu và nuôi dưỡng của thịt đối với con người.
Thịt và sản phẩm từ thịt đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng con người, cung cấp protein, chất béo, vitamin, khoáng chất và các chất hòa tan Những thành phần này được cơ thể sử dụng để tổng hợp các chất cần thiết và bổ sung năng lượng tiêu hao từ hoạt động hàng ngày.
Thịt các loại động vật hầu hết chứa các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng cần thiết cho cơ thể, các vitamin nhóm B, vitamin PP
- Giá trị thực phẩm của thịt phụ thuộc vào :
- Tỷ lệ giữa nước, protein, lipid
- Hàm lượng acid amin không thay thế
- Hàm lượng acid béo không no
- Các nguyên tố vi lượng
* Giá trị thực phẩm của một số sản phẩm phụ.
- Giá trị thực phẩm của gan
Gan là bộ phận quan trọng nhất trong quá trình chuyển hóa vật chất của cơ thể, chiếm khoảng 1,5% khối lượng của con vật Gan nổi bật với hàm lượng đạm cao hơn so với các sản phẩm phụ khác, bao gồm các thành phần như globulin và albumin, cùng với các khoáng chất và vitamin A, vitamin nhóm B.
Gan là nguyên liệu quan trọng trong việc chế biến các loại chả cao cấp, pâté và đồ hộp Với hàm lượng protein đặc trưng và lượng vitamin B phong phú, gan không chỉ là thực phẩm bổ dưỡng mà còn được sử dụng trong y học để sản xuất các chế phẩm có hoạt tính cao.
- Giá trị thực phẩm của thận
Thận của đại gia súc có thành phần chủ yếu bao gồm 76-83% nước, 1,1-1,2% khoáng chất, 15-18% protein, 2-5% lipid và 0,4% glucid Trong đó, protein chủ yếu là globulin, nucleoprotein và một lượng nhỏ mucin, mucoid Bên cạnh đó, thận còn chứa nhiều enzyme quan trọng như lipase, amylase, protease và oxydase.
Trong thận hàm lượng Fe là 7mg, P là 22mg Thận chứa các chất béo như leucutin, glycogen, acid lactic, các bazo purin,… Thận chứa khá nhiều vitamin nhóm
B, đặc biệt là riboflavin đạt đến 2mg.
- Giá trị thực phẩm của phổi
Phổi là cơ quan quan trọng trong việc trao đổi khí giữa môi trường và máu của cơ thể Ở gia súc lớn, phổi chứa khoảng 70-80% nước, 1-2% kháng thể, 2-5% lipid, 15% protein, cùng với các vitamin B, PP, và acid pantothenic Hàm lượng phospho trong phổi đạt 200mg, trong khi Ca và Mg lần lượt là 12mg Tuy nhiên, giá trị thực phẩm của phổi khá thấp do chứa một lượng lớn collagen và elastin, trong đó elastin chỉ chiếm 1% và collagen chiếm 4,6% trong tổng số 15% protein.
Óc và tủy là nguồn thực phẩm quý giá, chủ yếu bao gồm các mô thần kinh với thành phần chính là chất xám và chất trắng Trong chất xám, nước chiếm 85% và protein chiếm 8%, trong khi chất trắng có 80% nước và 9,5% protein Não không chỉ chứa một lượng lớn phospho (P), sắt (Fe) và lipid, mà còn được sử dụng để chế biến thức ăn hàng ngày Tủy, bên cạnh việc chế biến thực phẩm, còn được dùng trong sản xuất xúc xích và lạp xưởng Hơn nữa, óc và tủy cũng là nguyên liệu quan trọng trong việc điều chế các dược phẩm.
Sự biến đổi của thịt sau khi giết mổ và trong quá trình bảo quản
Động vật sau khi chết, các tính chất quan trọng của thịt đều thay đổi căn bản.
Sau khi chết, sự trao đổi chất trong các mô ngừng lại, dẫn đến các quá trình sinh hóa thuận nghịch chuyển thành không thuận nghịch Các quá trình tổng hợp bị đình chỉ, trong khi hoạt động phá hủy của các enzyme gia tăng Dựa vào các biểu hiện bên ngoài, sự biến đổi của thịt sau khi chết được chia thành bốn thời kỳ: tê cứng, chín tới, tự phân sâu và thối rữa.
Ngay sau khi giết mổ, cơ thịt tươi nóng sẽ yếu đi, có độ ẩm thấp và pH khoảng 6.8, tạo ra mùi thơm và vị không rõ ràng Khi động vật ngừng sự sống, hiện tượng tê cứng trong mô cơ sẽ bắt đầu diễn ra.
Sự phát triển tê cứng ở thịt bò diễn ra khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của động vật và điều kiện môi trường Tại nhiệt độ 15 – 18 độ C, tê cứng hoàn toàn bắt đầu sau 10 – 12 giờ, trong khi ở gần 0 độ C, quá trình này kéo dài từ 18 – 24 giờ Trong giai đoạn tê cứng, độ rắn của thịt tăng khoảng 25%, độ cản cắt tăng gấp đôi và thịt vẫn giữ độ rắn lớn ngay cả sau khi nấu Tuy nhiên, giai đoạn này không thuận lợi cho chế biến, vì thịt có khả năng giữ nước kém và protein kết nối yếu nhất.
Thịt sau khi giết thường ở trạng thái tê cứng, dẫn đến việc enzyme pepsin tiêu hóa kém, làm mất đi mùi thơm và vị ngon của thịt khi được luộc Tình trạng tê cứng này là kết quả của các quá trình hóa sinh phức tạp do enzyme gây ra, chủ yếu là các quá trình phân giải.
+ Phân hủy glycogen để tạo thành acid lactic (glyco phân) và chuyển pH từ điểm trung hòa về phía acid (xảy ra trong môi trường yếm khí)
+ Phân hủy glycogen để tạo thành các gluxit có tính khử (amilo phân).
+ Phân hủy acid adenozintriphotphoric (ATP).
+ Kết hợp actin với myozin để thành phức chất actomyozin.
+ Giải phóng amoniac ở dạng muối.
Quá trình glyco phân diễn ra sau khi động vật ngừng sống là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự tê cứng sau khi giết Một số yếu tố khác cũng góp phần ảnh hưởng đến hiện tượng này, có thể xem như diễn ra đồng thời.
Khi ngừng cung cấp oxy cho tế bào, quá trình trao đổi năng lượng hiếu khí giảm dần, dẫn đến sự tổng hợp glycogen trong mô cơ bị suy yếu Lúc này, chỉ còn lại giai đoạn kỵ khí, trong đó glycogen bị phân hủy qua quá trình glyco phân, diễn ra thông qua con đường photphoril hóa với sự tham gia của ATP.
Quá trình phân hủy glycogen, hay glyco phân, diễn ra trong điều kiện kỵ khí và dẫn đến việc tích lũy axit lactic, làm giảm pH của thịt Sau 24 giờ bảo quản ở 4°C, pH giảm từ 7,0 xuống 5,7 – 5,3, gần với điểm đẳng điện của protein sợi cơ (pH=5,0 – 5,5) Sự acid hóa này có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây thối rữa, góp phần bảo quản chất lượng thịt.
Hàm lượng axit lactic và trị số pH là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng thịt Axit lactic tích lũy trong bắp cơ làm suy yếu hệ chất đệm bicacbonat và giải phóng axit cacbonic, đặc biệt trong giờ đầu tiên sau khi giết mổ Do đó, việc chế biến đồ hộp từ thịt tươi nóng không được khuyến khích, vì khí CO2 sinh ra trong quá trình này có thể gây phồng nắp và đáy hộp Ngoài ra, quá trình phân hủy glycogen cũng tạo ra các gluxit có tính khử, như amilo phân.
Ngoài quá trình phân hủy glycogen thông qua photphoril hóa, nghiên cứu đã xác nhận rằng amilo phân cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phân giải glycogen trong bắp cơ Khoảng 10% tổng lượng glycogen được phân giải nhờ vào hoạt động của amilo phân.
Thời kỳ tự phân đầu tiên của bắp cơ ở gia súc lớn có sừng xảy ra ở 4 độ C, đồng thời với việc phân hủy glycogen trong mô cơ và tích lũy axit lactic Ngoài ra, quá trình này cũng dẫn đến sự hình thành maltoza, glucoza và các polysaccarit khử không lên men.
Trong những giờ đầu tiên, sự biến đổi tự phân của gluxit bắp cơ chủ yếu liên quan đến việc phân giải glycogen do amilo phân, với các phản ứng glyco phân kỵ khí diễn ra mạnh mẽ.
Sau 24 giờ bảo quản, sự phân hủy glycogen chủ yếu xảy ra do quá trình amilo phân, cho thấy con đường này đặc trưng cho giai đoạn tự phân muộn sau khi các bắp cơ bị tê cóng sau khi giết Đồng thời, sự phân hủy ATP và creatinphotphat cũng diễn ra trong quá trình này.
Glycogen glyco phân Acid lactic
Axit adenozintriphotphat (ATP) thuộc loại nucleotit và chiếm khoảng 0,3% khối lượng bắp cơ.
Hình 6 Sự phân giải ATP
ATP là hợp chất quan trọng nhất trong việc cung cấp năng lượng tự do cho quá trình oxy hóa các chất trao đổi Năng lượng này được tích lũy trong ATP và cần thiết cho hoạt động của bắp cơ Sự chuyển hóa ATP trong tế bào sống diễn ra theo nhiều hướng; gốc photpho bão hòa năng lượng có thể chuyển sang phân tử khác, giữ lại năng lượng hoặc tiêu hao nó Đồng thời, nhờ vào adenozintriphotphataza của miozin, ATP bị thủy phân thành axit adenozindiphotphoric (ADP) và photphat vô cơ tự do, giải phóng năng lượng hóa học để chuyển hóa thành năng lượng cơ học cho sự co rút của bắp cơ.
Các nhóm photphat của ATP liên kết với nhau, tạo thành mối liên kết pirophotphat, và khi bị thủy phân, mỗi nhóm giải phóng năng lượng khoảng 11–12 kcal/M Creatinphotphat, hay còn gọi là photphagen, là ete photphoric của creatin, có nguồn gốc từ axit metilguanidinaxetic.
Hình 7 Sự phân giải phosphocreatine
Hàm lượng tổng số creatin và creatin photphat trong bắp cơ của các động vật khác nhau có sự chênh lệch rõ rệt Cụ thể, hàm lượng creatin ở ngựa là 0,06%, ở cừu là 0,15%, ở lợn là 0,24% và cao nhất ở bò đực với 0,41%, tất cả đều được tính theo khối lượng bắp cơ.
Các dạng hư hỏng của thịt
Sinh nhớt thường xuất hiện trên bề mặt thịt ướp lạnh trong môi trường có độ ẩm không khí trên 90%, đánh dấu giai đoạn đầu của sự hư hỏng Lớp nhầy này chứa nhiều loại vi khuẩn như Micricoccus albus, M.cadidus, M.aureus, E.coli và Bacilus subtilis Tốc độ sinh nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ.
Thịt bị chua là hiện tượng do vi khuẩn Lactic, nấm men, hoặc enzym tự nhiên trong thịt gây ra Thịt có hàm lượng glycogen cao sẽ dễ bị chua hơn, dẫn đến quá trình lên men tạo ra các axit như axit formic, axit acetic, axit butyric và axit lactic Kết quả là thịt bị chua có màu xám và phát ra mùi khó chịu.
Sự thối rữa thịt xảy ra khi các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí phát triển, chúng tiết ra enzym protease để phân giải protein Quá trình này tạo ra các sản phẩm như hydro sulfua, indol, scatol và butyric, gây ra mùi khó chịu cho thịt.
Các vi khuẩn kiếu khí gây thối thường gặp là Bacterium megatherium, Bacilus subtilis, Bacilus mensenterrium, Proteus vulgaris,…
Các vi khuẩn lại khí thường gặp là Clostridium perfringens, C.putruficum, C.sporogenes,…
Thịt mốc là kết quả của sự phát triển của các nấm mốc như Mucor và Aspergillus trên bề mặt thịt, dẫn đến sự phân hủy protein và lipid Quá trình này tạo ra các acid bay hơi, khiến thịt có mùi hôi, nhớt dính và thay đổi màu sắc.
