Упаковка в модифицированную атмосферу с высоким содержанием кислорода и цвет мяса

Высокая концентрация оксимиоглобина в мясе приводит к предпочтительному для потребителей яркому, практически вишнево-красному цвету говядины. Однако воздействие воздуха на мясо приводит к превращению оксимиоглобина в метмиоглобин и, следовательно, к образованию темно-красного цвета мяса. На стабильность окисления оксимиоглобина влияют несколько факторов, включая парциальное давление кислорода.

Упаковка с высоким содержанием кислорода (HiOx-MAP; 80-процентное содержание кислорода) используется в мясной промышленности для увеличения парциального давления кислорода в говяжьих стейках и увеличения срока их хранения. В результате средний срок хранения стейков в HiOx-MAP составляет 10-12 дней по сравнению с 5-7 днями при парциальном давлении ПВХ в атмосферном кислороде (20% О2) при 4 °C. Стейки, выдержанные в течение 7-14 дней и упакованные в HiOx-MAP, демонстрируют меньшее обесцвечивание, но большее окисление липидов, чем стейки в упаковке из ПВХ, выдержанные в течение того же периода. В связи с этим возникает вопрос относительно консервирующих эффектов HiOx-MAP, потому что высокое содержание кислорода увеличивает продукты окисления липидов, а эти соединения, как известно, стимулируют окисление оксимиоглобина.

Было проведено исследование in vitro с использованием конского миоглобина (он имеет примерно 88,9% структурного сходства с бычьим миоглобином) для оценки комбинированного воздействия 4-гидрокси-2-ноненаля (HNE, С9Н16О2, гидроксиноненал) и парциального давления кислорода на окисление миоглобина.

Образцы оксимиоглобина, обработанные с/без HNE, инкубировали при контролируемом парциальном давлении кислорода (80% O2) или атмосферном парциальном давлении (20% O2). Используемая имитация представляла собой торговую витрину, в которой поддерживалась температура 2±1 °C при непрерывном флуоресцентном освещении в течение 0, 48 и 96 часов. В конце каждого периода инкубации определяли образование метмиоглобина, насыщение растворенным кислородом и связывание HNE с миоглобином в двух условиях парциального давления кислорода. К концу инкубационного периода через 96 часов обработка HNE с содержанием 80% кислорода приводила к большему окислению оксимиоглобина по сравнению с обработками с содержанием 20 % кислорода. Кроме того, растворы оксимиоглобина, упакованные в модифицированную газовую атмосферу, имели большее насыщение растворенным кислородом (15,5 против 7,5 частей на миллион) по сравнению с растворами оксимиоглобина в обычной упаковке с атмосферным кислородом. Таким образом, упаковка с высоким содержанием кислорода (80%) создавала более высокую концентрацию кислорода в растворах оксимиоглобина, по сравнению с упаковкой, содержащей атмосферный кислород (20%).

Растворимость кислорода выше при более низких температурах, что способствует образованию свободных радикалов в присутствии катализатора, такого как свет. Например, в данном исследовании образцы миоглобина хранили при постоянном флуоресцентном освещении для имитации условий розничной торговли. Следовательно, ультрафиолетовые лучи частично могут действовать как прооксиданты (т.е. вещества, облегчающие окисление) и инициировать окисление оксимиоглобина. Кроме того, текущая система in vitro не включает активность по снижению метмиоглобина, а это значит, что баланс между антиоксидантными и прооксидантными процессами может определять изменение цвета мяса. Однако уровни кислорода не оказали существенного влияния на скорость связывания HNE с миоглобином в тестируемых условиях. Следовательно, мы предполагаем, что комбинированное воздействие условий с высоким содержанием кислорода и связывания HNE могло ускорить окисление оксимиоглобина с увеличением времени инкубации.

Таким образом, условия с высоким содержанием кислорода могут улучшить формирование желаемого ярко-красного цвета мяса, но в то же время эти условия могут также увеличить окисление липидов, что, в свою очередь, способствует образованию метмиоглобина и обесцвечиванию мяса. Следовательно, упаковка выдержанных стейков в условиях высокого содержания кислорода может отрицательно сказаться на цвете мяса.

Оригинал статьи (анг.)

Фрэнк Кийимба, Тьяго С. Белем, Гретхен Г. Мафи, Деб Л. ВанОвербек и Ранджит Раманатан - кафедра животных и пищевых наук в Университете штата Оклахома;
Махеш Н. Наир, факультет зоотехники Университета штата Колорадо;
Джанет Роджерс, Стивен Д. Хартсон - кафедра биохимии и молекулярной биологии Государственного университета Оклахомы.