Соединительная ткань состоит из аморфного основного вещества, тончайших волокон и форменных элементов- клеток.
Из соединительной ткани состоят эндомизий, перимизий, эпимизий, сухожилия, фасции, связки (соединение костей друг с другом в суставах), надкостница, надхрящница, апоневрозы (присоединение мышц к костям) и т.д.
Виды соединительной ткани: рыхлая (подкожная клетчатка, эндомизий, перимизий), плотная (сухожилия), эластическая (шейная связка), слизистая (слизистые оболочки внутренних органов).
Содержание соединительной ткани зависит от вида животного, упитанности, возраста, пола, хозяйственного использования и части туши.
В белковый состав входят неполноценные белки склеропротеины: коллаген, эластин, ретикулин и 0,2-0,5 % полноценные альбумины и глобулины.
Для всех видов соединительной ткани характерно наличие волокнистых структур – коллагеновых, эластиновых и ретикулиновых волокон.
В соединительной ткани преобладают коллагеновые волокна, образующие сетчатую структуру – вязь.
Коллаген – составляет 30 % белков живого организма. Его изоточка при величине рН=6,3-6,7. Является основой коллагеновых волокон, состоящих из пучков фибрилл. Фибриллы состоят из волоконцев – протофибрилл. Молекула коллагена построена из трех полипептидных цепей (триплет), скрученных вместе вокруг общей оси. Образуется третичная структура коллагена – тропоколлаген. Агрегация молекул тропоколлагена конец с концом в продольном и поперечном направлениях – четвертичная структура – протофибриллы.
Функция коллагена - структурная (механическая стойкость волокон). Консистенция мяса во многов зависит свойств внутримышечных коллагеновых волокон, в частности от содержания лабильных ковалентных поперечных связей коллагеновых молекул. С возрастом количество лабильных связей уменьшается.
В коллагене нет триптофана, цистина, цистеина, в небольшом количестве содержатся пролин и оксипролин.
Коллаген набухает в воде, масса его увеличивается в 1,5-2 раза. Связывание достигается гидратацией функциональных групп, пептидных связей за счет водородных связей. Нативный коллаген не растворим в воде, и в слабой степени подвергается воздействию разбавленных кислот и щелочей. Он медленно расщепляется пепсином и почти не переваривается трипсином.
Нагрев повышает его перевариваемость. При нагреве с водой нарушаются водородные связи, разрушается четвертичная структура, третичная структура и, следовательно, повышается доступность пептидных связей. При разрыве большинства поперечных связей коллаген переходит в водорастворимое вещество – глютин. Сваренный и перешедший в глютин коллаген легко переваривается трипсином. Длительное нагревание при высокой температуре ведет к образованию более мелких продуктов распада – желатоз. Для получения хорошего студня процесс варки не должен идти при высокой температуре и очень долго.
Эластиновые волокна имеют желтоватый цвет (много в связках). Для них характерны длительное напряжение и возвращение в первоначальное состояние после растяжения. Эластическая ткань образуется из скопления эластиновых волокон, и свойства ее зависят от белка эластина.
По аминокислотному составу эластин близок к коллагену. В нем имеются специфические аминокислоты – десмозин и изодесмозин. Эластин – неполноценный белок (нет триптофана, метионина). Эластин гидролизуется папаином, фицином. Устойчив к действию кислот, щелочей, ферментов, не растворяется в воде, растворах разведенных кислот и щелочей. При варке не образует глютина. Сваренный и измельченный эластин не поддается действию пепсина и трипсина, т.е. не усваивается и не имеет пищевой ценности. Однако из поджелудочной железы удалось выделить фермент эластазу, расщепляющий эластин.
Ретикулиновые волокна образуют ретикулярную ткань, находящуюся в легких, лимфатических узлах, селезенке. Ретикулин состоит из тонких фибрилл. Этот белок практически не усваивается организмом.
В состав межклеточного вещества соединительной ткани входят муцины и мукоиды (глюкопротеиды). Функция: удержание клеточных элементов в определенном взаиморасположении. В соединительной ткани содержатся мукополисахариды – цементирующие компоненты межклеточного вещества.
Соединительная ткань уменьшает пищевую ценность мяса и увеличивает жесткость. Мышечная ткань, содержащая большое количество соединительной ткани, имеет более низкую усвояемость.
Костная и хрящевая ткань
Костная ткань – это вид соединительной ткани. Виды костей: трубчатые (кости конечностей), пластинчатые (череп, лопатки), ребра и позвонки. Кости состоят из плотного основного вещества, образующего поверхностный слой, и внутреннего губчатого вещества. В состав основного вещества входят минеральные соли. Основное вещество состоит из 20 % воды и 80 % сух. веществ (белков и неорганических соединений).
Основное вещество включает оссеиновые волокна, которые по строению и составу близки к коллагеновым. К неорганическим соединениям относят в основном фосфорнокислый и углекислый кальций.
При небольшом количестве жировых клеток костный мозг окрашен в красный цвет, и при большом – имеет желтоватый оттенок. В желтом костном мозге содержатся в основном жиры, в меньшей степени – холинфосфатиды, белки и минеральные вещества. В красном костном мозге больше белков, воды. В составе жиров костного мозга преобладают пальметиновая, олеиновая, стеариновая кислоты.
Пищевая ценность кости зависит от костного мозга и губчатого вещества, содержащих большое количество жира. Количество костей зависит от породы, вида, пола, возраста и упитанности животного.
Хрящевая ткань состоит из плотного основного вещества, в котором расположены клеточные элементы, коллагеновые и эластиновые волокна. Различают гиалиновый и волокнистые хрящи. Гиалиновый покрывает суставные поверхности всех костей, и из него состоят реберные хрящи. Имеет молочный цвет. Из волокнистого хряща состоят связки между позвонками и связки, крепящие сухожилия к костям. Имеет полупрозрачный цвет.
В хрящевой ткани содержится 60-70 % воды, 19-22 % белков, 3-5 % жира, гликогена и мукополисахаридов – 1-1,5 %, минеральных веществ – 3-10 %.
Кости используют для производства полуфабрикатов, студней, зельцев, желатина, костного жира и т.д. Хрящи используют для выработки клея и желатина (невысокого качества).
Сваривание и гидротермический распад коллагена
Нативный коллаген нерастворим в воде, но набухает в ней. Он медленно переваривается пепсином и почти не переваривается трипсином и панкреатическим соком. При нагревании коллагена во влажном состоянии до 58-62°С он сваривается. Сваривание — это |результат ослабления и разрыва части водородных связей, которые удерживают в трехмерной структуре полипептидные цепи.
В результате разрыва водородных связей изоточка коллагена смещается в сторону более высоких значений рН, а полипептидные цепи изгибаются и скручиваются. При этом между ними возникают новые, водородные связи случайного характера. Сами волокна деформируются, укорачиваются и утолщаются. Кроме этого, при разрушении водородных связей поглощается тепло. После сваривания перевариваемость коллагена увеличивается (с повышением температуры и длительности нагрева) в результате увеличения доступности его к действию протеаз.
При деформации волокон резко уменьшается длина волокон и не менее резко увеличивается толщина, что в общем делает объем волокон большим. При этом структура коллагеновых волокон как бы разрыхляется, становится более однородной, приобретает стекловидность, а водосвязывающая способность повышается,
В зависимости от природы коллагена температура его сваривания, т.е. температура, при которой происходит мгновенное и наибольшее укорочение его волокон, зависит от содержания в нем оксипролина, с увеличением его она повышается.
Если продолжить нагрев коллагена, то разрываются солевые и водородные поперечные связи, удерживающие его полипептидные цепочки, и он дезагрегирует, образуя глютин. При охлаждении растворы глютина застудневают. Глютин свободно доступен действию протеаз и, следовательно, хорошо переваривается.
Процесс превращения коллагена в глютин принято называть пептизацией. При дальнейшем нагревании глютина его полипептидные цепочки разрываются на более мелкие звенья различных размеров и строения — начинается гидролиз глютина. Получаемые при этом продукты распада принято называть глютозами и желатозами. В результате гидротермического распада коллагена получается продукт, способный давать быстро-застывающие растворы с образованием продуктов, достаточно прочных и не плавящихся при 23-27 °С. Этот продукт назван желатином. Он может образовывать студни при концентрации 1-1,5%, а хорошо сохраняющие форму — 3-5%.
В технологическом смысле сваривание коллагена имеет большое значение, поскольку этот процесс приводит мясо к кулинарной готовности. При этом повышается усвояемость продукта.
В клее-желатиновом производстве и производстве студней сваривание коллагена и последующий его гидротермический распад являются главным технологическим процессом — процессом получения желатинизирующих и клеящих веществ из коллагена.
