Влияние изменения белков в процессе длительного воздействия низких температур на качество мяса. Обзор

Предпосылки проведения исследования: Замораживание и низкотемпературное хранение мяса приводят к изменению его качества. Мясо является белковым продуктом, поэтому модификация белков и частичная потеря их первоначальных свойств при технологической обработке обуславливает окончательное качество мяса. 
Заполняемый пробел в существующем знании и цель исследования: Несмотря на многочисленные отечественные публикации в области замораживания мяса не найдено статей, в которых систематизируется информация, полученная разными авторами по влиянию замораживания и хранения мяса при низких температурах на его пищевую ценность и технологические свойства. 
Материалы и методы исследования: В обзоре представлены результаты исследований российских и зарубежных исследователей, опубликованные в научных журналах в период с 2009 по 2020 год. Поиск источников осуществлялся по ключевым словам. Литература группировалась по влиянию замораживания и низкотемпературного хранения на биологическую ценность мяса (аминокислотный состав, незаменимые аминокислоты, фракционный состав белков, переваримость), окисление белка, биодоступность белковой системы мяса, функционально-технологические свойства мяса (влагосвязывающая способность, величина рН, потери мясного сока), а также условий замораживания (последовательность созревания, скорость замораживания) на качество мяса. 
Результаты и их применение: В обзоре рассматриваются изменения, происходящие в белковой системе в результате морозильного хранения, приводящие к снижению пищевых и технологических свойств мяса. Особое внимание уделено окислению белка, процесса, способствующего потери функциональности белка и негативно влияющего на здоровье потребителя. Результаты, представленные в статье, могут быть использованы при планировании исследований по изучению качества замороженного мяса, определении перспективных направлений в области замораживания пищевой продукции.   

1. Бараненко, Д. А., & Салами, М. (2014). Изменение белковой фракции говядины в цикле замораживание-хранение-тепловая обработка. Вестник международной академии холода, 4, 15-18.

2. Гурьева, К. Б., & Иванова, Е. В. (2012). Биологическая ценность белков замороженного мяса после хранения. Мясные технологии, 3, 46-49.

3. Князева, А. С., Вострикова, Н. Л., Иванкин, А. Н., & Куликовский А. В. (2017). Оценка биологической ценности мясного белка при хранении замороженного мяса. Все о мясе, 2, 36-39.

4. Колодязная, В. С., & Бараненко, Д. А. (2012). Протеолитическая активность белковых фракций мяса при замораживании и хранении. В Инновации в науке, образовании и бизнесе - 2012: Труды X Международной научной конференции (ч. 2, с. 410-413). Калининград: КГТУ.

5. Крылова, В. Б., & Густова, Т. В. (2018). К вопросу ароматообразования мясных консервов. В Перспективные технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции: Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия (с. 153-160). Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ.

6. Крылова, В. Б., & Егоров, О. В. (2011). Влияние термического состояния свинины на азотистые вещества консервов «Свинина тушеная». В Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции (с. 109-111). М.: Российская академия сельскохозяйственных наук.

7. Лисицын, А. Б., Иванкин, А. Н., Вострикова, Н. Л., & Становова, И. А. (2014). Изучение фракционного состава белков мяса в процессе длительного холодильного хранения. Все о мясе, 2, 36-40.

8. Лисицын, А. Б., Чернуха, И. М., Вострикова, Н. Л., & Горбунова, Н. А. (2013). Изучение влияния низкотемпературного хранения на аминокислотный состав мяса. В Инновационные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции в условиях ВТО: Материалы Международной научно-практической конференции (с. 9-12). Волгоград: ВГТУ.

9. Милеенкова, Е. В., Кузнецова, Т. Г., & Насонова, В. В. (2020). Изучение влияния замораживания на показатели качества мясного сырья, полученного от свинины с различным течением автолиза. Все о мясе, 2, 45-49. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2020-2-45-49

10. Хвыля, С. И., Корешков, В. Н., Лапшин, В. А., & Хохлова, Л. М. (2018). Характер льдообразования при замораживании мышечной ткани (мяса) рыбы, птицы и убойных животных. В Перспективные технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции: Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия (т. 20, с. 88-92). Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ.

11. Хвыля, С. И., Корешков, В. Н., Лапшин, В. А., & Гиро, Т. М. (2019). Влияние неоднократного замораживания-размораживания на качество мясного сырья. Холодильная техника, 1, 46-49.

12. Хортиев, З. А., Хамицаева, А. С., & Будаев, Ф. И. (2017). Изменение свойств мяса при замораживании и последующем хранении. В Достижения науки - сельскому хозяйству: Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции (с. 202-206). Владикавказ: ГГАУ.

13. Alonso, V., Muela, E., Tenas, J., Calanche, J. В., Roncalés, P., & Beltrán, J. A. (2016). Changes in physicochemical properties and fatty acid composition of pork following long-term frozen storage. European Food Research and Technology, 242(12), 2119-2127. https://doi.org/10.1007/s00217-016-2708-y

14. Bao, Y., & Ertbjerg, P. (2019). Effects of protein oxidation on the texture and water-holding of meat: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 59(22), 3564-3578. https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1498444

15. Chernukha, I. M., & Akhremko, A. G. (2019.) Assessing the effect of thermal treatment on meat proteins using proteomic methods. Theory and Practice of Meat Processing, 4(3), 4-6. https://doi.org/10.21323/2414-438X-2019-4-3-4-6

16. Coombs, C. E. O., Holman, B. W. B., Friend, M. A., & Hopkins, D. L. (2017). Long-term red meat preservation using chilled and frozen storage combinations: A review. Meat Science, 125, 84-94. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2016.11.025

17. Estévez, M. (2011). Protein carbonyls in meat systems: A review. Meat Science, 89(3), 259-279. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.04.025

18. Estévez, M., & Xiong, Y. (2019). Intake of Oxidized Proteins and Amino Acids and Causative Oxidative Stress and Disease: Recent Scientific Evidences and Hypotheses. Journal of Food Science, 84(3), 387-396. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14460

19. Estévez, M., Ollilainen, V., & Heinonen, M. (2009). Analysis of protein oxidation markers alpha-Aminoadipic and gamma-Glutamic semialdehydes in food proteins using liquid chromatography (LC)-Electrospray Ionization (ESI)-Multistage tandem mass spectrometry (MS). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(9), 3901-3910. https://doi.org/10.1021/jf804017p

20. Holman, B. W. B., Coombs, C. E. O., Morris, S., Kerr, M. J., & Hopkins, D. L. (2018). Effect of long term chilled (up to 5 weeks) then frozen (up to 12 months) storage at two different sub-zero holding temperatures on beef: Protein structure degradation and a marker of protein oxidation. Meat Science, 139, 171-178. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.01.028

21. Jeong, J. Y., Kim, G. D., Yan, H. S., & Joo, S. T. (2011) Effect of freeze-thaw cycles on physicochemical properties and color stability of beef semimembranosus muscle. Food Research International, 44(10), 3222-3228. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.08.023

22. Kim, H.-W., Kim, J.-H., Seo, J.-K., Setyabrata, D., & Kim, Y. H. B. (2018). Effects of aging/freezing sequence and freezing rate on meat quality and oxidative stability of pork loins. Meat Science, 139, 162-170. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.01.024

23. Kral, M., Honzirkova, K., Tremlova, B., & Zdarsky, M. (2016). The effect of conventional and shock freezing on drip loss and textural parameters of beef meat. Theory and Practice Meat Processing, 1(1), 6-9. https://doi.org/10.21323/2114-441X-2016-1-06-09

24. Leygonie, C., Britz, T. J., & Hoffman, L. C. (2012). Impact of freezing and thawing on the quality of meat: Review. Meat Science, 91(2), 93-98. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.01.013

25. Leygonie, C., Britz, T. J., & Hoffman, L. C. (2012). Meat quality comparison between fresh and frozen/thawed ostrich M. iliofibularis. Meat Science, 91(3), 364-368. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.02.020

26. Lund, M., Heinonen, M., Baron, C. P., & Estevez, M. (2011). Protein oxidation in muscle foods: A review. Molecular Nutrition & Food Research, 55(1), 83-95. https://doi.org/10.1002/mnfr.201000453

27. Medića, H., Kušecb, I. D., Pleadinc, J., Kozačinskid, L., Njarid, B., Hengle, B., & Kušec, G. (2018). The impact of frozen storage duration on physical, chemical and microbiological properties of pork. Meat Science 140, 119-127. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.03.006

28. Qi, J., Li, C., Chen, Y., Gao, F., Xu, X., & Zhou, G. (2012). Changes in meat quality of ovine longissimus dorsi muscle in response to repeated freeze and thaw. Meat Science, 92(4), 619-626. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.06.009

29. Rahman, M. H., Hossain, M. M., Rahman, S. M. E., Amin, M. R., & Oh, D.-H. (2015). Evaluation of Physicochemical Deterioration and Lipid Oxidation of Beef Muscle Affected by Freeze-thaw Cycle. Food Science of Animal Resources, 35(6), 772-782. https://doi.org/10.5851/kosfa.2015.35.6.772

30. Soladoye, O. P., Juarez, M. L., Aalhus, J. L., Shand, P., & Estevez, M. (2015). Protein oxidation in processed meat: Mechanisms and potential implications on human health. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 14(2), 106-122. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12127

31. Xia, X., Kong, B., Liu, Q., & Liu, J. (2009). Physicochemical change and protein oxidation in porcine longissimus dorsi as influenced by different freeze-thaw cycles. Meat Science, 83(2), 239-245. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2009.05.003

32. Xia, X., Zhang, M., Li, F., & Kong, B. (2017). Protein structure changes in porcine longissimus muscle as Influenced by multiple freeze-thaw cycles. In 63rd International Congress of Meat Science and Technology (pp. 117-118). Cork, Ireland.

33. Xiong, Y. I. (2000). Protein oxidation and implications for muscle food quality. In E. Decker, & C. Faustman (Eds.) Antioxidants in Muscle Foods (pp. 85-111). UK: John Wiley & Sons.

34. Zequan, X., Zirong, W., Jiankun, L., Xin, M., Hopkins, D. L., Holman, B. W. B., & Bekhit, A. E-D. A. (2019). The effect of freezing time on the quality of normal and pale, soft and exudative (PSE)-like pork. Meat Science, 152, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2019.02.003

35. Zhan, X., Sun, D.-W., Zhu, Z., & Wang, Q.-J. (2018). Improving the quality and safety of frozen muscle foods by emerging freezing technologies: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 58(17), 2925-2938. https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1345854

36. Zhang, Y., & Ertbjerg, P. (2018). Effects of frozen-then-chilled storage on proteolytic enzyme activity and water-holding capacity of pork loin. Meat Science, 145, 375-382. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.07.017

37. Zhang, Y., Puolanne, E., & Ertbjerg, P. (2021). Mimicking myofibrillar protein denaturation in frozen-thawed meat: Effect of pH at high ionic strength. Food Chemistry, 338, Article

38.