Рыбы и беспозвоночные животные, извлеченные из воды, остаются в течение некоторого времени живыми. Лишившись естественной среды обитания, они не в состоянии поддерживать жизненные функции в течение длительного времени. Гибель промысловых объектов наступает в результате удушья (асфиксии).
Происходящие в предсмертный период изменения состава тканей рыбы незначительны, поэтому существенно отразиться на их пищевой ценности не могут. Таким образом, рыбу непосредственно после ее засыпания можно отнести к сырью, находящемуся в состоянии безупречной свежести.
Процессы, происходящие в рыбе после ее засыпания, называются посмертными. Они протекают довольно быстро, проявляясь в изменении химического состава тканей, их гистологической структуры, физических и органолептических свойств, что в совокупности и составляет качество рыбы как сырья для переработки.
Характер посмертных изменений рыбы на разных временных этапах имеет свои особенности. Различают четыре последовательно протекающих периода посмертных изменений: отделение слизи, посмертное окоченение, автолиз и бактериальное разложение.
Классификация посмертных изменений не носит бесспорного характера.
К ее недостаткам относится, прежде всего отсутствие единых критериев, на основании которых проводится градация состояний рыбы. Так, первые два периода — отделение слизи и посмертное окоченение — выделены на основании различного поведения тканей, определяемого по внешнему виду рыбы. Однако при этом рассматривают разные ткани: кожу и мышцы. Когда в период отделения слизи определяют состояние кожных покровов, изменения мышечной ткани остаются вне поля зрения.
В период посмертного окоченения, напротив, из характеристики полностью исключают дальнейшие изменения количества слизи как несущественные.
Недостатком классификации является также то, что последующие стадии (автолиза и бактериального разложения) классифицируют уже на основании причин, вызывающих изменения всех тканей и органов рыбы.
К недостаткам относят некоторую относительность классификации, потому что между каждой стадией нет четких границ и они протекают одновременно в отдельных участках тела рыбы.
Однако отдельные этапы посмертных изменений в сырье достаточно сопоставимы с динамикой качества рыбы, в связи с чем классификация находит применение в рыбной промышленности.
Отделение слизи. В отличие от тонкого и прозрачного слоя слизи у живой рыбы поверхность уснувшей покрывается значительным слоем слизи, составляющим до 2 — 3% массы ее тела. У которых видов камбал она достигает 15—18%. Процесс обильного выделения слизи протекает в течение непродолжительного времени и прекращается перед наступлением посмертного окоченения. Рыба, только что извлеченная из воды, имеет запах морских водорослей.
В выделившейся слизи свежевыловленной рыбы при участии ферментов уже образуются гидроперекиси и летучие ароматические вещества (ЛАВ), обусловливающие специфический рыбный запах. Предшественниками летучих ароматических веществ являются жирные кислоты, в частности арахидоновая и эйкокозапентаеновая, при этом в качестве промежуточных продуктов вероятно образование соединений простагландинов и гидроперекисей.
Образование летучих ароматических веществ является ответной реакцией организма рыбы на стрессовые ситуации в процессе ее лова, а также механические воздействия, резкие изменения температуры и др.
Образование летучих ароматических веществ в выловленной рыбе может оказывать отрицательное воздействие на стойкость рыбы при дальнейшем хранении, так как гидроперекиси инициируют цепные реакции окисления жира.
Посмертное окоченение. Этот период характеризуется затвердением мускулатуры, которое по времени наступает у большинства видов, начиная от головы и заканчивая хвостом рыбы.
Период посмертного окоченения рыб включат в себя отдельные этапы: начало окоченения, начало полного окоченения, максимум окоченения, начало расслабления, конец расслабления. По внешнему проявлению и химизму процессов посмертное окоченение практически идентично двигательному сокращению живой мышцы. Молекулярный механизм сокращения мышц основан на взаимодействии миозиновых и актиновых филаментов.
Взаимодействие миозина с актином, который всегда присутствует в тех объектах, где обнаружен миозин, является универсальным механизмом, обеспечивающим различные формы биологической подвижности. Участие миозина в двигательных процессах обеспечивается тремя основными свойствами: способностью участвовать в самосборке с образованием хорошо упорядоченных филаментов, способностью специфически взаимодействовать с актином и способностью расщеплять АТФ.
Молекула миозина может быть схематически представлена как стержневая часть и головка. Стержневая часть, закрученная в двойную спираль, прямая и жесткая, способна изгибаться только в двух местах. Эти участки называются «шарнирными» и отличаются от основной части нарушенной структурой спирали.
На N-конце стержневой части спиралей миозина имеются глобулярные головки грушевидной формы, с которыми ассоциированы легкие цепи (по две с каждой головкой). Они располагаются вдоль длинной оси головки, частично покрывая и шарнирный участок.
Один из «шарнирных» участков, расположенный в стержневой части миозина, дает ей возможность изгибаться в этой области, а другой — обеспечивает высокую подвижность головок.
Шарнирные участки молекул миозина наиболее чувствительны к действию протеолитических ферментов. При протеолизе одного из них, расположенного в стержневой части, молекула миозина расщепляется на С-концевой фрагмент стержневой части, называемый легким меромиозином (ЛMM), и фрагмент стержневой части, несущий обе головки и называемый тяжелым меромиозином (ТММ).
Для получения этих миомеров используют трипсин или химотрипсин в присутствии двухвалентных катионов или 0,6 М NaC 1.
При протеолизе другого «шарнирного» участка, расположенного между стержневой частью и головками, получают в изолированном виде стержневую часть миозина и головки, называемые субфрагментом-1 миозина (С-1). Для этих целей используют папаин или химотрипсип при отсутствии двухвалентных катионов и низкой ионной силе.
Главная функция стержневой части миозина состоит в сборке молекул миозина при физиологических значениях ионной силы в хорошо упорядоченные биполярные филаменты. Молекулы миозина в центре филамента агрегируют биполярно, «хвост к хвосту», а головки направлены в противоположные стороны. В результате такого расположения образуется «голая зона» молекулы, не несущая головок. По обе стороны от «голой зоны» молекулы миозина упакованы полярно «хвост к голове».
Остов филамента образован стержневыми частями молекул миозина (главным образом ЛMM). Головки выступают наружу в виде «поперечных мостиков», регулярно расположенных на поверхности филамента и способных вступать во взаимодействие с актиновыми филаментами.
С головками связаны главные свойства миозина: АТФ-азная активность и способность взаимодействовать с актином. Миозиновая головка состоит из трех стабильных доменов, соединенных между собой короткими участками, наиболее подверженными протеолизу.
В головке имеются два участка связывания актина. Благодаря пространственной конфигурации головки в виде петли в формировании активного центра АТФ-азы участвуют, по-видимому, функциональные группы аминокислотных остатков всех трех структурных доменов.
В мышечном волокне миозиновые и актиновые филаменты упакованы параллельно. Актин в мышечном волокне находится в фибриллярном виде. G-актин, имеющий глобулярную форму молекулы, в присутствии солей превращается в фибриллярный F-актин.
G-актин состоит из одной полипептидной цепи. Нити F-актина имеют полярную структуру, что обусловлено асимметричной структурой G-актиновых субъединиц.
В поперечнополосатой мышце F-актин образует стабильные структуры — тонкие нити постоянной и строго определенной длины.
F-актин активирует FTO-азу миозина, что создает движущую силу, вызывающую скольжение тонких и толстых нитей. Помимо этой функции, актину отводится в основном механическая роль в мышечном сокращении. Тонкая нить актина связана с двумя белками: тропомиозином и тропонином.
Тропонин подразделяется на три белковых компонента. В соответствии с выполняемой функцией компоненты тропонина получили следующие названия: Са2+ — связывающий компонент — тропонин С; компонент, способный ингибировать АТФ-азу актомиозина, — тропонин I; компонент, взаимодействующий с тропомиозином и прикрепляющий тропонин к тонкому филаменту, — тропонин Т.
Тропонин представляет собой эквимолярный комплекс всех трех компонентов. Замыкание актомиозинового мостика может влиять на параметры связывания Са2+ тропонином. Тропонин С не способен взаимодействовать ни с актином, ни с тропомиозином. Тропонин I образует прочный комплекс с тропонином Т, являющимся самым крупным компонентом тропонина. В отличие от двух других компонентов тропонина он не обладает легко измеряемой активностью и, очевидно, выполняет структурную роль, прикрепляя другие компоненты тропонина к актиновому филаменту.
Соотношение белков тонкого филамента таково, что на семь мономеров актина приходится один тропониновый комплекс и один димер тропомиозина.
Механические проявления мышечного сокращения энергетически и по времени взаимосвязаны с химическими процессами, происходящими в мышце одновременно.
Источником энергии для мышечного сокращения служит реакция дефосфорилирования АТФ, которая проходит на головках (С-1) миозиновой нити и активируется актиновой нитью. Физиологическим агентом, ответственным за активацию сокращения мышцы, является Са2+, концентрацию которого в саркоплазме регулирует саркоплазматический ретикулум.
Саркоплазматический ретикулум образован выпячиваниями плазматической мембраны мышечного волокна внутрь клетки. Он включает в себя полости в виде трубочек, наполненных Са2+, и находится в непосредственной близости от сократительного аппарата мышечного волокна. Возбуждение саркоплазматического ретикулума стимулирует выброс из трубочек ионов Са2+, который путем диффузии за кратчайшее время доставляется к местам запуска процесса сокращения. Через несколько секунд после инициации сокращения активируется гликолиз и осуществляется синтез АТФ путем фосфорилирования на уровне субстрата.
В мышцах Са2+-зависимая регуляция взаимодействии актина и миозина осуществляется тропонином и тропомиозином. Димер тропомиозина выполняет функцию усилителя и доставляет сигнал, индуцированный связыванием Са2+ с тропонином, до каждого мономера актина. В зависимости от концентрации Са2+ тропомиозин располагается либо на периферии, либо в глубине канавки, образованной спирально расположенными мономерами актина. Находясь на периферическом положении, тропомиозин делает невозможным взаимодействие актина с миозином. При перемещении тропомиозина вглубь канавки открываются участки взаимодействия актина с миозином и становится возможным сокращение. В это время при активации волокна область С-2 миозина за счет кон- формационных изменений в «шарнирном» участке между С-2 и ЛММ отходит от поверхности миозинового филамента, приближая головки миозина к актиновым филаментам.
Головки, содержащие в актиновом центре продукты АТФ-азной реакции, присоединяются к актину, в результате чего происходит сброс продуктов АТФ-азной реакции из активных центров головок. На этой стадии головки изменяют свое положение. Это происходит благодаря наличию между головками и стержневой частью «шарнирного» участка, а также, по-видимому, за счет изменения формы связывания миози- новой головки с актином.
Поскольку головки миозина при этом по-прежнему связаны с актином, такое изменение их положения приводит к перемещению актиновых филаментов вдоль миозиновых филаментов. Именно на этой стадии и происходит движение. Впоследствии головки связывают АТФ, отрываются от актина и удаляются от актиновых филаментов, так как область С-2 опять прижимается к поверхности миозинового филамента. В результате каждого цикла миозиновые и актиновые филаменты оказываются перемещенными в продольном направления относительно друг друга, а мышечные волокна сокращаются в связи с постоянством объема мышцы, причем при сокращении происходит только увеличение ее поперечного сечения.
Если расход АТФ не восполняется метаболическими процессами, мышца становится жесткой — впадает в состояние окоченения (ригор). В состоянии ригора между актиновыми и миози- новыми нитями существует максимальное количество стабильных связей. Нервное возбуждение распространяется внутрь мышечного волокна вплоть до трубочек саркоплазматического ретикулума и там стимулирует высвобождение ионов Са2+. Расслабление наступает после активной ресорбции ионов Са2+ саркоплазматическим ретикулумом.
Расслабленные скелетные мышцы легко растяжимы. Акти- новые и миозиновые нити в них не взаимодействуют друг с другом. Эластичность мышцы обусловлена мембранами волокон и связанной с мембраной соединительной тканью.
В расслабленном мышечном волокне область С-2 стержневой части миозина вместе с головками прижата к поверхности филамента, образованного областями молекул миозина. К длине покоя мышцы возвращаются под действием внешней силы, развиваемой мышцами-антагонистами и некоторыми эластичными структурами внутри самой мышцы.
Изменения, происходящие при окоченении, проявляются разнообразно и отражаются на качестве рыбы. При посмертном окоченении происходит снижение эластичности мяса рыбы (до 20% первоначальной величины).
Свежая рыба сразу после вылова и до начала окоченения характеризуется большим углом прогиба. С началом наступления окоченения угол прогиба подобно эластичности резко уменьшается. Расслабление мышечного волокна сопровождается повышением угла прогиба.
Сокращение мышечной ткани при окоченении происходит и в отделенной от скелета мышце, но в отличие от закрепленной мышцы сопровождается изменением ее размеров и формы, что имеет значение при производстве филе из рыбы до наступления в ее тканях процессов посмертного окоченения.
Сокращение филе рыбы в период окоченения составляет 20 — 30% его длины. Степень сокращения зависит от вида рыбы, части тела, из которой взята мышечная ткань, температуры тела и других факторов.
Распад гликогена в начальный период окоченения приводит к образованию молочной кислоты и уменьшению рН. Он происходит необязательно до полного расходования гликогена, а в основном дорН 5,4 — 5,5, при котором инактивируется ферментная система, обеспечивающая образование молочной кислоты. Однако по количеству оставшегося в мышцах гликогена нельзя судить о глубине процессов посмертного изменения, так как его количество подвержено исключительно большим колебаниям. Это зависит от обстоятельств, связанных с ловом, способом умерщвления рьбы, ее физиологическим состоянием, определяемым, в свою очгредь, факторами внешней среды: температурой, сезонными колебаниями в интенсивности питания, а также периодами воспроизводства и миграции.
По мере развития посмертных изменений рН вновь увеличивается, превосходя первоначальные значения. Несмотря на одинаковый характер рН в посмертный период у рыб, имеются особенности, зависящие от исходных значений этого показателя. В эольшинстве случаев рН мяса неутомленных рыб сразу после их убоя составляет 7,05 — 7,35, реже — 6,2 — 6,5. В то же время имеются и исключения: рыбы с плоским телом и некоторые другие имеют минимальные величины рН свежего мяса (5,5). Рыбы с минимальными величинами рН сохраняют качество в течение более длительного периода, чем рыбы с более высокими значениями рН.
Значительно большее значение, чем распад гликогена и образование молочной кислоты, в период посмертного окоченения рыб имеет гидролиз АТФ. Окоченение мышечных волокон начинается, когда примерно 15% АТФ гидролизовано.
Скорость распада АТФ в мышцах зависит от вида и физиологического состояния рыбы, а также температуры хранения. Например, при хранении минтая во льду распад 75% АТФ происходит в течение 1 — 2 сут, морского окуня и тунца — 7 сут. Предположительной причиной таких различий можно считать неодинаковую скорость освобождения Са2+ из мембранных систем мышечных волокон.
При окоченении наблюдается снижение экстрагируемости сократительных белков солевыми растворами. Происходящие изменения в период анаэробного гликолиза влияют и на саркоплазматические белки, вызывая их частичную агрегацию и потерю растворимости. Саркоплазматические белки рыб в посмертный период подвержены меньшей потере растворимости, чем миофибриллярные.
У высокоактивных рыб (тунцов, некоторых окуней) в период после асфиксии тепло быстрее генерируется, чем отводится, и температура тела заметно повышается, в результате чего могут быть ускорены ферментативные процессы в теле рыбы. Снижение растворимости миофибриллярных белков рыб под влиянием низких значений рН и повышенной температуры тела в период окоченения характерно только для тех видов рыб, рН мяса которых достигает 5,5. У рыб, которым не свойственно такое значительное уменьшение рН, например у минтая, подобных изменений белков нет. Характерной особенностью окоченения является снижение ВУС, которое проявляется в отделении мышечною сока. Изменение величины ВУС мяса рыбы в посмертный период, в частности ее уменьшение, связано с рядом факторов, в том числе самым существенным считается сокращение мышечных волокон. К менее значительным факторам относятся изменение рН и приближение его к изоэлектрической точке миозина, увеличение проницаемости мембран. При этом большое значение имеет температура, при которой проходят процессы.
На количество выделяемого при окоченении сока влияет наличие разделки: мускулатура рыб, не отделенная от скелета, претерпевает меньшие изменения ВУС, чем филе.
Независимо от вида рыбы посмертные изменения происходят в одинаковой последовательности. Однако на время наступления отдельных периодов и их продолжительность существенно влияют различные факторы: вид рыбы, ее размер, наличие стрессового состояния перед гибелью, способ умерщвления, температура хранения, способ охлаждения. Продолжительность периодов посмертных изменений у морских рыб (убитых сразу после вылова и хранившихся во льду) составляет: продолжительность после убоя до наступления посмертного окоченения 1—7 ч, продолжительность окоченения 30 — 120 ч, максимум окоченения 5 — 22 ч. У пресноводных рыб продолжительность от гибели до начала окоченения составляет 24 — 48 ч, продолжительность окоченения — около 72 ч.
При одинаковых внешних условиях продолжительность окоченения зависит от вида рыбы. Так у подвижных рыб, обладающих интенсивным обменом веществ, посмертное окоченение наступает и заканчивается раньше, чем у малоподвижных, обладающих замедленным обменом веществ. У рыб с плоским телом окоченение наступает медленнее, а протекает быстрее, чем у рыб с торпедообразной формой тела.
Возраст рыбы, а следовательно, ее размеры влияют на продолжительность посмертного окоченения: молодые особи подвергаются окоченению быстрее старых.
У рыб естественной и искусственной популяций наблюдаются различия в скорости протекания посмертных изменений. У рыб искусственной популяции, например, у красного морского карася, посмертное окоченение начинается раньше, в тканях сразу после засыпания содержится гораздо больше молочной кислоты, чем у рыб естественной популяции. Гидролиз АТФ и накопление продуктов его распада также происходят быстрее у рыб, выращенных в искусственных условиях. На продолжительность отдельных этапов окоченения и процесса посмертных изменений в целом наибольшее влияние оказывает понижение температуры хранения улова. Так например, понижение ее с 6 — 12 до 0 °С позволяет увеличить продолжительность окоченения в 2 раза.
Понижение температуры с 20 до 0 °С способствует уменьшению степени сокращения тканей рыбы на 25 — 50%. При этом изменяется и степень разрушения ткани, более значительная при повышенной температуре. Охлаждение рыбы до наступления окоченения способствует сохранению формы, размеров, прочности мышечной ткани и связи между отдельными волокнами, а также влияет на степень сокращения и тип мускулатуры. Так, при окоченении более чем в 3 раза сокращаются темные мышцы по сравнению с светлыми. Для темной мускулатуры также характерно уменьшение степени сокращения с понижением температуры. Таким образом, для сохранения высоких значений ВУС следует понижать температуру рыбы сразу после ее вылова до наступления посмертного окоченения.
В то же время имеется аномальное трудно объяснимое поведение отдельных видов рыб при понижении температуры: у морского языка окоченение наступает при более низких температурах раньше, чем при высоких (при 2 — 3 °С через 30 мин, при 23 — 24 °С через 3 — 8 ч); подобно проходит окоченение в зависимости от температуры и у макрели.
В зависимости от окружающей среды (вода, воздух, лед) окоченение у рыб протекает по-разному: в воде процесс ускоряется на этапе от гибели до наступления окоченения.
Если процесс вылова рыбы включает в себя фазу длительной борьбы с последующей асфиксией, то возникающее стрессовое состояние рыбы влияет на химический состав ее тканей. Утомление живой рыбы перед гибелью сказывается на уменьшении содержания АТФ на 20 — 50% по сравнению с рыбой, умерщвленной путем механического повреждения мозга. На процессы, происходящие в мышечной ткани рыбы после ее гибели, влияет способ ее умерщвления. Прокалывание головного мозга только что выловленной рыбы (например, арипа) приводит по сравнению с изменениями в рыбе, уснувшей в результате асфиксии, к следующим особенностям: отодвигается начало наступления процесса окоченения, величина рН мяса достигает минимума значительно позже, медленнее уменьшается содержание АТФ, снижение АДФ наступает только после полного исчезновения АТФ, а количество АМФ остается невысоким и постоянным и течение длительного времени. Характер изменения содержания инозинмонофосфата не зависит от способа умерщвления рыбы и заключается в начале процесса в увеличении его содержания, а затем в уменьшении при одновременном росте количества гипоксантина.
На степень сокращения мышечной ткани рыб, выловленных тралом, влияют продолжительность траления и степень наполнения трала. При этом обнаруживается зависимость: чем больше степень сокращения мышечной ткани рыб, тем выше качество сырья. Повреждаемость рыбы может происходить в процессе лова, т. е. во время формирования улова; при подъеме улова с глубины к поверхности моря; при подъеме из воды и выливке на палубу; при нахождении рыбы на палубе перед длительным хранением.
Механическая повреждаемость гидробионтов в водорыбной пульпе в процессе формирования улова при специализированном промысле, по-видимому, невелика.
Наиболее сильно травмируется рыба во время подъема трала и выпивки улова на палубу. При подъеме трала, особенно в момент отрыва его от поверхности воды, сильным нагрузкам подвергаются нижние слои улова, где рыба мнется, ее кожные покровы повреждаются.
На качество сырья большинства видов рыб отрицательно влияет продолжительность траления. Степень снижения качества сырья в зависимости от времени траления для разных видов рыб неодинакова. Отмечена зависимость размеров рыб и снижение ее качества при тралении в течение различного времени. Так мелкая рыба подвержена большим изменениям, чем крупная. При этом оказывает влияние и степень активности рыбы в трале. Рыба, качество которой быстрее снижается в трале, быстрее портится и при хранении на палубе. Дня некоторых видов рыб характерна неоднородность их качества. В одном улове одновременно встречаются особи совершенно свежие и почти неприемлемые в пищу (сабля-рыба, желтохвост).
Степень повреждаемости рыб зависит не только от их вида, но и от присутствия в уловах крупных особей, способных травмировать основной улов, а также от скорости подъема трала. При резком подъеме рыб с глубины они получают тяжелые травмы, включая выброс внутренностей, разрыв мышечной ткани и т.д. Для уменьшения отрицательных последствий резкой смены глубины возможно использование специальных режимов подъема, обеспечивающих декомпрессию. Скорость подъема трала меняется ступенчато с учетом времени на адаптацию рыб на каждом горизонте. Например, у некоторых видов тресковых время полной декомпрессии определяется временем резорбции газа из пузыря и составляет 5 ч. У большинства закрытопузырных рыб декомпрессия на 50 — 60% происходит в течение первого часа подъема (после двукратного уменьшения давления). Остальное время остановок должно подбираться для каждого вида рыб. Рыбы, поднятые из глубины таким способом, полностью сохраняют жизнеспособность. Для обеспечения качества рыбы-сырца продолжительность декомпрессии может быть значительна уменьшена.
Уменьшение отрицательного влияния процесса добычи рыбы и других объектов может быть получено при правильной организации и квалифицированном выполнении всех операций лова, совершенствовании орудий и методов лова, например путем создания новых тралов, своевременной переборки пассивных орудий лова, ограничения продолжительности траления и величины улова, а также подбора сетных полотен.
Для некоторых рыб установлены критические значения степени сокращения мышц, меньше которой не рекомендуется использовать их с целью замораживания: для скумбрии 12%, ставриды 11, хека 7,5%.
В настоящее время не существует нормативов на предельно допустимый уровень содержания молочной кислоты в мышцах выловленных рыб, введение которого способствовало бы улучшению качества рыбы в период лова. Летальный порог содержания молочной кислоты в мышцах для вылова тралом пикши известен и составляет 100, для лососевых — 125 мг/100 г.
Автолиз. Окончание процесса окоченения проявляется в расслаблении ткани, восстановлении микроскопической структуры мышечных волокон (при этом могут наблюдаться и нарушенные волокна). На стадии расслабления происходит повышение рН, ВУС, растворимости белков, что положительно сказывается на качестве мяса рыбы.
Процесс окоченения подготавливает мышечную ткань к автолизу, ферментативному распаду. В окоченении кислая среда привела к облегчению выхода протеолитических тканевых ферментов. В период автолиза основные изменения связаны с гидролизом белков и липидов. Переход рыбы из стадии окоченения в автолиз вызывает увеличение активности пептидгидролаз мышечной ткани в щелочной зоне рН. Это увеличение сопровождается уменьшением активности пептидгидролаз внутренностей.
Автолитические изменения затрагивают мышечные белки, белки соединительной и жировой тканей. В рыбе протеолиз начинается с тканей, богатых ферментами: в местах скопления крови, желудочного и панкреатического соков. В результате протеолиза повышается проницаемость оболочек внутренних органов и ферменты проникают в брюшную полость, где контактируют с тканями брюшка.
У некоторых рыб (японской скумбрии, макрели) в желудке имеются своеобразные каналы, по которым происходит обмен веществ с мышечной тканью, что способствует протеканию ряда процессов. Гистамин, накапливающийся в мясе, проникает и желудок и повышает относительную активность пепсина, который попадает из желудка в мясо и, в свою очередь, ведет к быстрому размягчению мышечной ткани.
Первоначальное гидролитическое расщепление белков рыб связано с действием тканевых ферментов. Под действием эндопептидаз белки расщепляются до пептонов и полипептидов. Затем экзопептидазы гидролизуют их до свободных аминокислот (САК).
Одновременно проходит ферментативное дезаминирование аминокислот под действием дезаминазы с образованием и накоплением аммиака. При этом происходит востановление ТМАО в ТМА. В этот период рН тканей не достигает оптимума действия протеолитических катепсинов и ферментов внутренностей рыб и процесс идет сравнительно медленно.
Содержание САК в мышцах рыб в процессе протеолиза увеличивается в 377 раз по сравнению с посмертным окоченением, при этом значительно изменяется их качественный состав, зависящий от вида рыб. Протеолиз приводит к увеличению уровня серосодержащих САК и циклических аминокислот. Изменение состава и количества САК вызывает изменения вкуса и аромата рыбы. Накопление азота летучих оснований также существенно влияет на органолептические свойства рыбы. В период протеолиза повышается ВУС тканей за счет диссоциации актомиозина. Происходящий при протеолизе гидролиз белков соединительной ткани ослабляет связь между отдельными структурными составляющими, снижает устойчивость их к механическому и тепловому воздействию.
У рыб, ведущих подвижный образ жизни, протеолиз наступает раньше, чем у малоподвижных. На скорость наступления протеолиза влияет состояние рыбы перед гибелью.
Основное влияние на скорость протеолиза, как и на процесс окоченения, оказывает температура.
В мясе рыб, содержащем в значительном количестве азотистые небелковые вещества, определение границ между протеолизом и бактериальным разложением затруднено. Предотвращению нежелательных изменений, вызываемых протеолизом, способствует удаление внутренностей, тщательная зачистка внутренней полости от почечной ткани, обескровливание тканей.
Изменение липидов по отдельно взятым стадиям посмертных изменений изучено недостаточно. Однако изменения этого компонента тканей рыбы в целом в процессе посмертных изменений прослежены подробно. Они сводятся к двум основным направлениям: ферментативному гидролизу и окислению липидов.
Гидролиз липидов рыб, содержащихся как в мышечной, так и в жировой тканях, происходит под воздействием собственных липолитических ферментов.
Среди липидов, содержащихся в мясе рыбы, наиболее устойчивы в период посмертных изменений нейтральные жиры.
Гидролиз глицеридов развивается под действием липаз до жирных кислот и глицерина. Фосфолипиды под воздействием ле- цитиназ образуют жирные кислоты, холин и фосфорную кислоту.
В посмертный период происходит изменение жирнокислотного состава липидов: высоконенасыщенные жирные кислоты образуют насыщенные и мононенасыщенные с преобладающим образованием олеиновой кислоты.
Первичными продуктами окисления являются перекиси и гидроперекиси, которые подвергаются дальнейшим изменениям с образованием спиртов, карбонильных соединений.
Интенсивность изменений липидов в посмертный период зависит от температуры и величины рН среды, с ростом которых процессы липолиза ускоряются. Присутствие электролитов по-разному влияет на скорость гидролиза: хлористый натрий замедляет, а хлористый кальций ускоряет расщепление липидов в тканях рыбы.
Наибольшим изменениям подвергаются липиды печени рыб, имеющих активную ферментативную систему.
Носителями запаха и вкуса окисления и прогорклости являются альдегиды и метилкетоны с небольшой молекулярной массой, а также свободные жирные кислоты с короткой цепью. Оценка степени прогорклости жиров основана на определении вторичных продуктов, образующихся при распаде перекисей, которые лучше коррелируют с органолептическими проявлениями прогорклости, чем при содержании перекисей.
Бактериальное разложение рыбы. После смерти микроорганизмы постепенно проникают в мышечную ткань рыбы. Особенно активно этот процесс развивается во время автолиза, когда мышечная ткань разрыхляется и между волокнами образуются свободные, заполненные жидкостью пространства.
Микроорганизмы могут разлагать белки, но лучшим субстратом для них являются пептиды, свободные аминокислоты и небелковые азотистые вещества (триметиламин, триметиламиноксид, мочевина).
Разложение аминокислот микроорганизмами происходит по следующим схемам:
- при участии воды (гидролитическое дезаминирование) или водорода (восстановительное дезаминирование) отщепляется аминогруппа и образуются оксикислоты и аммиак.
Далее от оксикислот отщепляется углекислота (диоксид углерода) (декарбоксилирование) и образуются спирты, превращающиеся затем в результате окисления в альдегиды, кетоны и низшие кислоты.
- при участии кислорода (окислительное дезаминирование) отщепляется аминогруппа, образуются аммиак и кетокислоты, которые затем превращаются в альдегиды, низшие кислоты и углекислый газ, отщепляется углекислота, образуются моноамины и диамины, которые разлагаются с выделением аммиака.
При разложении серосодержащих аминокислот ( При разложении серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина, метионина) образуются сероводород и меркаптаны. Таким образом, продуктами бактериального разложения белковых и небелковых азотистых веществ являются: водород, углекислота, аммиак, сернистые соединения — сероводород и меркаптаны, низшие алифатические или жирные кислоты — уксусная, пропионовая, масляная, молочная и их аммониевые соли. Кроме того, образуются моноамины и диамины (последние являются токсинами — путресцин, кадаверин), резко пахнущие ароматические спирты (фенол, крезол), гетероциклические соединения (индол, скатол). Посмертные изменения в покровных тканях и внутренних органах. Кожа. В период посмертного окоченения, когда прекращается процесс отделения слизи, внешний покров кожи (эпидермис) начинает легко отделяться от собственно кожи (дермы) при незначительных механических воздействиях, что нельзя отнести к недоброкачественности рыбы. Отсутствие эпидермиса облегчает проникновение в толщу кожи бактерий и, следовательно, ускоряет начало бактериального разложения. Процесс бактериального разложения кожи происходит медленно, и только на последних стадиях порчи рыбы наблюдается нарушение целости кожных покровов. В период окоченения видимых существенных изменений состава кожи нет. Однако значительным изменениям подвергается окраска кожи. В процессе хранения некоторых видов рыб в их коже уменьшается содержание каротиноидов, которое одновременно увеличивается в подкожном слое, что свидетельствует о миграции этих веществ. Показателем миграции каротиноидов является подкожное пожелтение рыб (каротиноидное пожелтение). Жабры. Посмертные изменения в жабрах происходят раньше, чем в других органах, так как в них содержится много крови. Первые изменения связаны с окислением гемоглобина крови, а затем под воздействием внешней среды происходят процессы гнилостной порчи. При хранении рыбы на жабрах образуется слизь, причем этот процесс на жабрах протекает несколько позже, чем на поверхности кожи. Глаза. В глазной жидкости и хрусталике под действием биохимических процессов происходят посмертные изменения, особенно отражающиеся на форме имеющихся кристаллов. К изменениям следует отнести и меняющееся положение глазного яблока по отношению к орбите глаза. Внутренние органы. Изменения во внутренних органах вызываются ферментативным комплексом и микрофлорой, которой богат желудочно-кишечный тракт. Внутренние органы изменяются под действием этих факторов в зависимости от степени наполнения желудка рыбы пищей. Автолитические процессы приводят в первую очередь к нарушению эпителиальной ткани, тем самым делая ее доступной бактериальному воздействию, ведущему к полному прободению перегородок внутренностей. Содержимое кишечника и желчь попадают в брюшную полость рыбы и могут диффундировать в мясо. Интенсивным изменениям подвергается печень, в которой благодаря высокому содержанию гликогена в начальный период проходит активный гликолиз, способствующий сдвигу рН в кислую зону (до 4,3 — 4,4). После уменьшения рН происходит интенсивный протеолиз, сопровождающийся разрушением белков соединительной ткани и размягчением печени. Во внутренних органах в период посмертных изменений образуется большое количество газообразных продуктов распада, влияющих на запах и внешний вид рыбы. Вопросы бактериального разложения рыбы являются предметом изучения микробиологии и здесь не рассматриваются. Ввиду особенностей химического состава и структуры тканей рыбы в ней практически не выражено положительное влияние на качество процессов, происходящих в начальные периоды автолиза. Для большинства видов рыб, за небольшим исключением, принято считать, что чем меньше ткани подвергались посмертным изменениям, тем выше качество рыбы.