2. Обзор литературы
2.1. Прием, предубойная подготовка животных, технология убоя и гигиена переработки убойных животных
Ветеринарно-санитарная экспертиза – одна из отраслей ветеринарии, которая изучает методы санитарно-гигиенического обследования пищевых продуктов и технического сырья животного происхождения и определяет правила их ветеринарно-санитарной оценки. В связи с этим в общей системе подготовки ветеринарных врачей и ветеринарных экспертов учебный план предусматривает изучение курса ветеринарно-санитарной экспертизы с основами технологии и стандартизации продуктов животноводства.
Ветеринарный врач и ветеринарный эксперт должны иметь практические навыки приема и сдачи убойных животных, транспортировки и подготовки их к убою, знать основы технологии и стандартизации при производстве продуктов животноводства, владеть современными методами их исследований и знаниями научно обоснованной санитарной оценки [1].
Животных поступающих на предприятия мясной индустрии в качестве сырья для получения мяса, мясных продуктов и фабрикатов, называют убойными. К категории убойных животных относят крупный рогатый скот, свиней, овец, коз, оленей, кроликов, лошадей, ослов, мулов, верблюдов и домашнюю птицу всех видов.
Заготовка убойных животных для мясной индустрии производится в виде государственных закупок.
К убойным животным, как к сырью предъявляются большие требования, поскольку только из высококачественного сырья можно получить высокие сорта мясных пищевых и технических продуктов. Качество животного сырья зависит от вида, породы и уникальности животных их возраста, пола и физиологического состояния.
Критерием для классификации к той или иной категории упитанности является степень развития мышечной ткани и наличие подкожных жировых отложений. Степень развития мышечной ткани устанавливают по внешнему виду животного, форме его туловища, а отложение подкожного жира – прощупыванием на отдельных участках тела. Такая методика определения упитанности животных от специалистов достаточного опыта и хороших практических навыков в работе.
У свиней толщину шпика определяют прощупыванием над остистыми отростками 6-7 грудных позвонков. Категорию упитанности убойных животных устанавливают на основании показателей, которые определены соответствующими ГОСТами.
В зависимости от жировой массы, толщина шпика и возраста свиней подразделяют на пять категорий (ГОСТ 1213-74, проведен 1985 г).
Первая категория – беконная - молодняк свиней в возрасте до 8 месяцев, с живой массой 80-105 кг, откормленные в специализированных хозяйствах (фермах), рацион которых обеспечивает получение высококачественной беконной свинины. При этом масть свиней должна быть белой, без пигментированных пятен, кровоподтеков, травм, затрагивающих подкожную клетчатку. Туловище без перехвата за лопатками, длиной от затылочного гребня до хвоста не менее 100 см. Толщина шпика над остистыми отростками между 6 и 7 грудными позвонками 1,5-3,5 см.
Вторая категория – мясная – молодняк свиней (кроме свиноматок) с живой массой 60-150 кг с толщиной шпика над остистыми отростками 6-7 грудных позвонков 1,5-4 см, а также подсвинки с массой тела 20-60 кг с толщиной шпика не менее 1 см.
Третья категория – жирная - включает свиноматок и боровов, возраст и живая масса не ограничены, толщина шпика 4,1 см и более.
Четвертая категория – боровы с массой свыше 150 кг и свиноматки без учёта их живой массы с толщиной шпика 1,5-4 см над остистыми отростками 6-7 грудных позвонков.
Пятая категория - поросята - молочники – поросята с живой массой 4-8 кг. Кожа белая или слегка розовая без опухолей, сыпи, кровоподтёков, ран, укусов. Остистые отростки спинных позвонков и ребра не выступают.
Основные виды откорма свиней мясной и беконный, пригодны здоровые животные, хорошо развитые поросята скороспелых пород и их помеси в возрасте 2-2,5 месяцев, при живой массе 20-25 кг. К 6-7 месячному возрасту поросята достигают живую массу до 90-100 кг, при толщине шпика над остистыми отростками 6-7 грудных позвонков до 2,5-3,5 см. На откорм ставят также взрослых свиней (непригодных для дальнейшего воспроизводства, выбракованных молодых проверяемых маток после отъема поросят и т.д.). Основную часть рациона при откорме составляют концентрированные корма, а также широко используют пищевые отходы, собираемые у населения.
Прием животных на предприятия по их переработке проводят следующим образом. Прибывшую на предприятие партию убойных животных, дежурный ветеринарный врач скотобазы осматривает и с товароведом-приёмщиком пересчитывает непосредственно на транспортных средствах, сверяя при этом соответствие записанного в сопровительных документах фактическому состоянию и количеству. Животных подвергают тщательному поголовному ветеринарному осмотру и термометрии. Обращают внимание на общее состояние контуров тела, положение головы, состояние глаз, кожного покрова, характер движения, состояние сосудов, чистоту и тип дыхания, хрипы, истечения из естественных отверстий, загрязнение жидким калом в области ануса, хвоста промежности и бёдер. Срок предубуйного содержания зависит от состояния животных, но он, как правило, не превышает 2 суток. Кормят животных два раза в сутки, а поят три раза.
Убой является первой технологической операцией, приводящей к превращению жизни животных и обескровливанию тушь. Лучшим способом убоя считается тот, который обеспечивает быстроту выполнению всего процесса с достижением хорошего обескровливания, сведение до минимума мучений животного и полная безопасность деятельности рабочих.
Свиней оглушают электротоком повышенной частоты при помощи аппарата ФЭОС-J 4 путём однократного наложения двухполосного стека в области заушных ямок или висков. Напряжение тока 200-250 В, частота 2400 Гц, продолжительность воздействия 8-12 секунд. Оглушение молотком проводят на мелких немеханизированных предприятиях.
Обескровливание свиней проводится в вертикальном положении, не позднее чем через 1 мин после оглушения. Для пищевых и медицинских целей кровь собирают только от здоровых животных.
Технология и гигиена процессов боенской обработки туш обрабатывают со съемных шкур, со съемной крупонов и со шпаркой туш (без съемки шкур). После снятия шкур извлечение внутренних органов осуществляют не позднее чем через 45 минут после обескровливания. Проводят разделение туш на полутуши продольно электропилой или секачем по середине позвонков без дробления их или пропуска целых тел позвонков к одной полутуше. Проводят зачистку туш, затем клеймение и взвешивание [2,3,4,5,6].
2.2. Морфология и химический состав мяса животных
В морфологическом отношении, мясо представляет собой сложный тканевый комплекс, в состав которого входит мышечная ткань вместе с соединительнотканными образованиями, жиром, костями, кровеносными и лимфатическими сосудами, лимфатическими узлами и нервами.
Главную и наиболее ценную часть мяса составляет мышечная ткань или скелетная мускулатура. В зависимости от способа первичной обработки туш и их промышленной переработки в мясной промышленности различают следующие категории мяса: 1) мясо на костях – мясные туши и полутуши; 2) мясо обваленное – отделение от костей мягкие части туши; 3) мясо жилованное – мышечная ткань, отделенная от видимых соединительнотканных образований, жира, лимфатических узлов и сосудов.
В состав мясной туши входят следующие основные ткани; мышечная (мускулы), соединительная жировая и костная. Их количественное соотношение в туше зависит от вида, породы, пола, возраста и упитанности животного.
Мышечная ткань составляет в среднем 50-60% всей массы туши. Цвет мышечной ткани у свиней от светло-красного до розовато-серого. Консистенция мяса парного плотная, охлажденного - упругая. Запах мяса, специфический для вида животного, слегка ощущается у парных туш. Свиньи имеют запах жира.
Вкус мяса после кулинарной обработки зависит от многих причин. Доброкачественное мясо убойных животных вареное или жареное, имеет ароматный запах и обладает высокими вкусовыми качествами.
Химический состав мяса сложен, он неодинаков у входящих в него тканей и зависит от вида животного, его возраста, пола, упитанности, характера и способа откорма и т.д. Главная и наиболее ценная в пищевом отношении часть мяса – мышечная ткань. Составные части ее: влага, или вода, белки, азотистые и безазотистые экстрактивные вещества, ферменты, гормоны и витамины [7].
2.3. Роль макро- и микроэлементов в организме животных
Макроэлементы составляют около 99% массы организма. К ним относятся кислород, водород, углерод, азот, калий, магний, алюминий, железо, натрий, хлор. По данным Г.Г. Клищенко (1980) к микроэлементам относятся: медь, цинк, кобальт, йод, молибден, бор, фтор, алюминий, кремний, никель, цезий, стронций, селен, рубидий, а остальные относятся у ультрамикроэлементам.
Многие металлы (железо, медь, цинк), а также металлоиды (йод, бром) входят в состав различных белков (металлопротеидов и металлоидопротедов), которые играют важную роль в организме. Такие элементы, как натрий, калий, кальций, магний, также участвуют в жизненных процессах, являясь компонентами, поддерживающими нормальное осмотическое давление биологических жидкостей, создавая условия осмотического градиента между этими жидкостями и клетками, оказывая регулирующее влияние на те или иные ферменты (активируя или тормозя их действие) и принимают участие в превращении белков.
В живых организмах, как указано выше, рассеянные элементы приобрели новое качество и служат регуляторами биологических процессов. Открытие рассеянного состояния химических элементов было сделано одним из крупнейших ученых XX - го века В.И.Вернадским
В.В.Добровольский (1983) подчеркивает, что физиологическая значимость элемента не определяется величиной концентрации. Например, кобальт, содержащийся в количестве 10“5 - 10"6 % от массы сухого вещества, в физиологии здоровых играет боле важную роль, чем стронций, содержание которого является в тысячу раз большим.
В естественных условиях основным источником подавляющей доли химических элементов для организма животных и человека являются продукты питания и корма, а также вода, поэтому основным путем проникновения минеральных веществ в организм является желудочно-кишечный тракт и по существу он же является первым барьером по пути их проникновения в организм. В связи с этим при сравнительном рассмотрении закономерностей обмена химических элементов в живом организме особое значение приобретает информация о коэффициентах и скорости всасывания химических элементов из желудочно-кишечного тракта в зависимости от основных химических свойств, формы вводимого соединения, физиологического состояния организма. Существенное значение имеют данные о коэффициентах отложения и накопления их во всем организме, отдельных органах, тканях и жидкостях в условиях длительного поступления.
Физиологическое значение минеральных веществ весьма многообразно. Они участвуют в пластических процессах (построении тканей, особенно костной), поддержании кислотно-основного равновесия и нормального состава крови, нормализации водно-солевого обмена, предупреждении эндемических заболеваний и т.д. Обмен любого минерального элемента нельзя рассматривать лишь в аспекте перемещений его неорганических солей, ибо четкой границы между органическими и минеральными элементами нет. Например, такой элемент, как фосфор регулирует в организме процессы белкового, жирового, углеводного, минерального и энергетического обменов. Многие другие элементы (сера, железо, кобальт, медь) также входят в состав сложных органических соединений или комплексов, обладающих биологической активностью (В.И.Георгиевский, 1979).
Сравнительный анализ данных о закономерностях обмена некоторых минеральных веществ, помимо общебиологического значения, может оказаться полезным для ориентировочной оценки параметров обмена, уровней содержания или поступления тех химических элементов, в отношении которых в настоящее время в литературе нет достаточной информации.
А теперь остановимся на вопросах обмена и биологического значения некоторых минеральных веществ.
Кальций - один из шести (кислород, углерод, водород, азот, сера, кальций) наиболее распространенных элементов, встречающихся в организме животных и человека. Во многих физиологических и биологических процессах кальций занимает ключевые позиции. Особое значение солей кальция состоит в построении скелета. Ионы кальция участвуют в образовании неорганической фракции костной ткани, находясь в саркопластической сети мышечных клеток, способствуют в взаимодействии актина и миозина, т.е. участвуют в сокращении мышц в том числе и миокарда, уменьшает проницаемость мембран и снимает способность тканевых коллоидов связывать воду, участвует во всех стадиях свертывания крови, активирует ферменты (В.И.Георгиевский, 1979).
Дефицит кальция в рационе молодняка приводит к развитию рахита, а у взрослых животных остеодистрофии. При этом наступают физические и химические изменения сыворотки крови, расстройство вегетативной нервной системы, функции селезенки и костного мозга. Кальций активный участник обмена веществ в организме, он уплотняет стенки кровеносных сосудов, понижает чувствительность к инфекционным заболеваниям (И.И.Шевцова, 1987; В.М.Ермоленко, Л.М.Меликоян, 1996). Всасывание кальция из состава рациона в среднем около 0.3мл/%, но колеблется в значительных пределах - 0.12мл/% - 0.67мл/% (Wisemon S., 1964), 0.25 - 0.70 (Bconer F., 1964).
При недостаточном всасывании кальция в желудочно-кишечном тракте и избытке в рационе некоторых микроэлементов, являющихся его антагонистами, развивает нарушение фосфорнокальциевого обмена (Д.Уильяме, 1973; А.П.Дмитриченко, 1973; Н.И.Денисов, 1974; А.Хениг, 1976; К.Перинг, 1976; И.П.Кондрахин, 1978;В.П.Шишков, З.М.Зеленовская, 1978; И.Г.Шарабрин,1975; Вупси,1877; А.Д Рахманов, 1993; И.Н. Шевцова, Т.Н. Розанова, 1983; В.Б.Борисович, С.М.Ткаченко и др., 1993;С.Г.Кузнецов, А.Т.Батоева, 1983, 1990)..
Организм животных способен регулировать обмен кальция в зависимости от содержания его в рационе. Как только поступление кальция превышает потребности организма, его всасывание уменьшается. Например, 0.43мл/% при поступлении О.Обг сут.-1, 0.35 при 0.6 - 1г сут." *, 0.28 при 1 - 1.2г сут.“ 1 (Wisemon S., 1967; Agus L.S., Wisertein, Goladford, 1982), 0.8 при 10 мг сут." *, 0.25 при 100 мг сут." ], 0.22 при 500 мг сут." 1 (De Brazia S., 1995; Godan N.G, 1982). На всасывание кальция могут влиять многие компоненты рациона. На - пример витамин Д , фосфаты, лактоза, белки обычно усиливают всасывание кальция из желудочно-кишечного тракта, в то время как жиры снижают его (И.П.Кондрахин, О.А.Мухина,1987; Ендре Бридл, А. Богогц, Г. Батиз и др.,1994; Е.Коев,1988; L Jvandija,1988).
В первые дни после рождения животные способны усваивать почти весь полученный кальций. Усвояемость этого катиона, хотя и меньше, чем у новорожденных, остается высокой у молодых животных в период роста. При старении усвояемость кальция постепенно уменьшается и у старых животных наблюдается отрицательный баланс кальция, при котором количество экстрагируемого катиона превышает количество всасываемого.
Таким образом, многие физиологические и физико-химические факторы влияют на уровень всасывания кальция. Тироксин, кортизон и жиры понижают, а лактоза, аминокислоты (лизин, аргинин) высококалорийная белковая диета и гормон роста увеличивают всасывание кальция. Отрицательный кальциевый баланс наблюдается при тироксикозе.
Фосфор в животном организме находится в виде органических и неорганических соединений, фосфорнокислые соли костной ткани являются резервом его в организме. Многие органы содержат фосфор в виде фосфотидов (Г.П.Белехов, А.А.Чубинская,1965). Фосфор аналог азота, хотя химические и физические свойства этих элементов сильно различаются, есть у них и общее, в частности то, что оба эти элементы совершенно необходимы животным и растениям. Академик А.Е.Фероман называл фосфор «элементом жизни и мысли» (Г.Г.Диогенов,1983). На долю фосфора приходится 0.08% массы земной коры.
Как и всякий жизненно необходимый элемент, фосфор совершает в природе круговорот. Из почвы его берут растения, от которых этот элемент попадает в организм животных и человека. В почву фосфор возвращается с выделениями и образуется при гниении трупов. Фосфоробактерии переводят органический фосфор в неорганические соединения.
Фосфор играет важную роль в регуляции водородного показателя и необходим для обеспечения нормальных процессов обмена белков, жиров и углеводов. Он является аккумулятором энергии в теле и посредником при гормональной регуляции функции организма (А.Хенинг, 1976). Главная функция фосфора связана с ростом и поддержанием целостности костной ткани и зубов (Machlen L.,1977). Остальной фосфор находится в мягких тканях, где он участвует в анаболических и катаболических реакциях, что видно из роли фосфата в образовании высокоэнергетических соединений (например, АТФ) и фосфолированных промежуточных продуктов углеводного обмена, а также из его роли в структуре РНК. Фосфор входит в состав фосфолипидов, которые играют важную роль в образовании клеточных мембран и регуляции их проницаемости; служит предшественником в синтезе генетически важных соединений, в частности ДНК, участвует в создании буферной емкости жидкостей и клеток тела.
Всасывание фосфора происходит, в основном, в проксимальном отделе тонкого кишечника. Фосфор, как и кальций, содержится во всех тканях организма и является непременным компонентом его внутренней среды. Общее содержание его в организме взрослых животных колеблется в пределах 0.70 - 0.95%, у молодняка - 0.5 - 0.7% в расчете на сырую обезжиренную ткань (В.И. Георгиевский, 1979).
При высоком содержании фосфора нарушается всасывание магния и, следовательно, увеличивается потребность организма в магнии для предотвращения обызвествления почек, аорты, легких и мягких тканей (Buhse S. et. al., 1962; Hanruro V., 1971).
Характерным признаком нарушений обмена фосфора у сельскохозяйственных животных является повышенная или пониженная фосфотемия, которая обусловлена чаще всего неадекватным поступлением минеральных веществ с кормом или регулирующими их факторами.
Содержание фосфора в организме и главным образом его соотношение с кальцием оказывает существенное влияние на плодовитость сельскохозяйственных животных, о чем свидетельствуют многочисленные литературные данные (А.Н.Крошов, И.А.Твердохлебов, В.П.Киленко, Н.П.Гладук,1975; С.Г.Кузнецов,1976; Beresney A.F., 1966; Buenfet V.,et al.,1965; Nelson А.В.,1960; Sie R., Pavina N.,1972; Wiesner E.,1969).
В заключение можно отметить, что недостаток фосфора у сельскохозяйственных животных может привести к развитию рахита и остеомаляции, нарушению воспроизводительной функции, к болезням половых органов, особенно у самок, нарушению деятельности пищеварительного тракта.
Магний является одним из важнейших активаторов многих ферментативных процессов. Он участвует в межуточном обмене как специфический активатор и кофактор ряда ферментных систем. В митохондриях клеток ионы магния активируют процессы окислительного фосфорелирования, которые резко тормозятся при дефиците магния. В частности ионы магния являются активаторами ферментов, переносящих фосфатные группы в обменных реакциях Na Д+ - киназы, креатинкиназы, аденилаткиназы. Ими активируется также пируват карбоксилаза и оксилаза пировиноградной кислоты, участвующие в реакциях Кребса, щелочная фосфотаза. Вероятно, ионы магния стимулируют также спонтанное соединение молекул РНК со свободными рибосомами, после чего они приобретают биосинтетическую активность (DexonM.,WseE.L.,1964).
В противоположность ионам кальция, магний ингибирует миозин — АТФазу и активируют гидролиз ацетилхолина через холинэстеразу. Возбудимость нервных окончаний при этом тормозится, мышцы расслабляются (В.Н.Верестеппчиков, В.А.Бальин, М.И.Мездрин, 1977).
Значительная доля магния поступает в организм с растительной пищей, которая содержит большое его количество перфириновой группе хлорофилла.
При недостатке магния и, особенно при полном истощении запасов в организме изменяется структура тканей и нарушается обмен углеводов и фосфора (Meyer N., 1979). Ранние стадии недостаточности магния проявляются в расширении периферических сосудов, гиперемии и повышенной частоте пульса (А.Хениг, 1976). Кроме того, у животных появляются типичные поражения кожи, и снижается уровень содержания магния в сыворотке крови. Избыток магния в кормах увеличивает выделение из организма кальция, влияя при этом на обмен фосфора, что приводит к обызвествлению костей (И.Ф.Томе, 1975).
Медь является незаменимым микроэлементом необходимым для нормальной жизнедеятельности человека, животных и растений. Она важная составная часть металлопротеидов, регулирующих окислительновосстановительные реакции клеточного дыхания, фотосинтеза, усвоение молекулярного азота. Входя в состав гормонов медь влияет на рост, развитие, воспроизводство, обмен, процессы гемоглобинообразования, фагоцитарную активность лейкоцитов (Л.Р.Ноздрахина,1977; Т.Н. Ракова, Ю.И. Кондратьев, 1978; Ю.Н.Кондратьев, Н.Н.Коновалов,1988; Д.П Иванов, В.В. Серегин, 1993; С.Г.Кузнецов, 1985; Williams D., 1975). Медь входит в состав многих ферментов, а также участвует в синтезе гемоглобина, способствуя высвобождению депонированного железа. Металоферменты и металлопротеины включающие медь (цитохром - 0 - оксидаза, лизин — 2 - моноксидаза, тирозин - 3 - моноксигеназа, ферроксидаза, пероксид - дисмутаза), выполняют определенные функции в цепи дыхательных ферментов, окислении лизина, пигментации кожи, использовании железа и пе-рекисной дисмутации (Б.Д.Кальницкий,1978; Ф.Б.Бакаев, 1975; Boyme R., 1978).
Деятельность некоторых желез внутренней секреции связана с наличием меди, ее соли оказывают влияние на образование в гипофизе гормонов, стимулирующих функцию половых желез и образование других гемопорфированных соединений крови - цитохромов, каталазы и цитохроноксилазы, а также на процесс созревания эритроцитов и ассимиляции железа в организме (А.О.Вайнер, 1960; Я.М. Берзинь,1962; Г.К.Никитищин, Ф.Ф. Горохов, 1976; С.Г. Кузнецов, 1983).
В местностях с недостаточным содержанием меди в почве и растениях у сельскохозяйственных животных отмечается: анемия или так называемая лизуха, экзотическая атаксия ягнят, рахит, провисание спины, парезы задней части туловища и тяжелые нарушения координации движений, у взрослых животных возникает остеопорозы, отсутствие охоты и течки (В.Д.Кульчицкий, 1978). Дефицит меди в рационах животных ведет также к серозным расстройствам обмена веществ, выражающихся нарушением формирования костяка, поражением нервной системы, снижением в крови гемоглобина, марганца, железа. У коров понижается аппетит и живая масса, появляются профузный понос и жажда, задержание последа, эндометриты, маститы, абсцессы вымени, снижение продуктивности, оплодотворяемости и резистентности, рождение слабого нежизнеспособного приплода (В.Т.Самохин, В.Л.Зоммер,1972; B.Sollen,1963).
Марганец имеет важное значение. Он активирует многие ферментативные процессы. Известны два фермента, в состав которых входит марганец: пируваткарбоксилаза и аргиназа. В качестве кофактора Мп2+ активизирует пептидазу. Он необходим для активации дегидрогеназ изолимонной и яблочной кислот, декарбоксилазы пировиноградной кислоты (Weiams D.,1975).
Марганец необходим для синтеза глюкозамингликанов хрящевой ткани, для эритропоэза и образования гемоглобина. Марганец стимулирует синтез холестерина в жирных кислотах, проявляя тем самым липотропное действие (Э.Н.Левина, М.П.Чекунова,1969; Cikrt, 1972; Давидов и др., 1976).
Содержание марганца в пастбищных травах зависит от вида (бобовые беднее зерновых), степени созревания и главным образом от pH почвы. С повышением водородного показателя более 6 содержание доступного марганца снижается. Относительно богато марганцем свекольная ботва, клевер, отруби, сухой шрот, бедны все виды злаковых культур.
Марганец принимает активное участие в окислительно-восстановительных реакциях, тканевом дыхании, костеобразовании, оказывает влияние на рост и размножение, функцию эндокринных органов
Основным симптомом недостаточности марганца является задержка роста и развития, дефекты костеобразования, нарушение репродуктивной функции и в ряде случаев расстройства нервной системы (атаксия, дискардинация движения).
Кобальт относится к числу важнейших микроэлементов. Этот элемент физиологически активен - влияет на кроветворение и обмен веществ. Относится к металлам восьмой группы периодической системы, по химическим свойствам близкок к меди. В земной коре содержится в количестве 0.003%, главным образом в соединениях с мышьяком и серой.
Важнейшая роль кобальта принадлежит при эндогенном синтезе витамина В12 (цианкобаламина). Этот витамин представляет собой комплекс С03+, он участвует в синтезе гемоглобина и его недостаток вызывает первициозную анемию. Не исключено, однако, его участие в биохимических процессах в составе других органических соединений, а также в виде свободного иона.
