Dr Vladimir Tomović
Tehnološki fakultet, Novi Sad
tel.: 00381 (0) 21 485 37 04
e-mail: tomovic@uns.ac.rs
.
Jedan od problema koji može nastati primenom ubrzanog hlađenja je ireverzibilni fenomen koji se zove “cold shortening“ (skraćivanje mišića na hladnoći), koji se može razviti kada je pad temperature veoma brz, dok je energetski nivo, odnosno nivo adenozin trifosfata (ATP), u mišiću još uvek visok. Snižavanjem temperature mišića na 10 do 15°C rano post mortem, odnosno dok se mišići nalaze još uvek u prerigor uslovima (vrednost pH oko 6.0 do 6.4), javlja se tendencija skraćenja sarkomera, odnosno povećanja tvrdoće mesa nakon kuvanja (Locker i Hagyard, 1963).

“Skraćivanjem mišića na hladnoći“ dužina sarkomera se ireverzibilno skrati i do 50%, što uzrokuje značajno pogoršanje mekoće (tvrđe meso) nakon zagrevanja, odnosno kuvanja (Rede i Petrović, 1997; Honikel, 1999a).

Miofibrili, odnosno mišići, mogu da se kontrahuju i posle smrti ukoliko se kalcijumovi joni oslobode iz sarkoplazmatskog retikuluma, pre nego što nastane rigor mortis, u vremenskom periodu kada je ATP još uvek prisutan u dovoljnoj količini. Ovo se dešava kada se mišići brzo hlade, usled povećanog spontanog oslobađanja kalcijumovih jona iz sarkoplazmatskog retikuluma, pošto kalcijumova pumpa koja za rad troši izuzetno mnogo ATP više ne funkcioniše (Honikel, 1999a).
Kada se temperatura mišića snizi na 0 do 15°C, pre početne faze rigor mortis-a, sarkoplazmatski retikulum ne funkcioniše uobičajeno, odnosno ne može da veže kalcijum, što dovodi do nagomilavanja kalcijuma u sarkoplazmi, odnosno u okolini miofibrila, i to u koncentraciji koja je 30 do 40 puta veća, nego obično. S obzirom da se ATP još uvek nalazi u mišiću, mišićna kontrakcija je maksimalna, što uzrokuje skraćenje sarkomera (spajanje tankih i debelih miofilamenta), odnosno eliminaciju I-segmenta sarkomere. Na internim temperaturama od 1 do 2°C sarkoplazmatski retikulum gotovo da i ne funkcioniše (Aberle i sar., 2001).

Dakle, može se konstatovati da na nežnost mesa post mortem najviše utiču stepen skraćenja mišića tokom rigor mortis-a i zrenje mesa nakon rigor mortis-a. Takođe, može se konstatovati da su mehanizmi skraćenja mišića i zrenja mesa (Poglavlje 2.2.3) post mortem potpuno jasni i potpuno različiti i da se odvijaju u različitim fazama proizvodnje mesa, odnosno obično potpuno odvojeno, posebno u komercijalnoj proizvodnji. Međutim, prema Dransfield-u (1994) postoji izvesna veza između “cold shortening-a“ i zrenja mesa (proteolize), odnosno prema ovom autoru uslovi koji dovede do “cold shortening-a“ mogu dovesti do smanjenja proteolize i to prvenstveno smanjenjem aktivnosti kalpain proteinaza. Zamora i sar. (1997) su utvrdili da između mišića koju su hlađeni u “cold shortening“ uslovima (na 0°C do 24 sata post mortem) i kontrolnih mišića (na 15°C do 24 sata post mortem), do 24 sata post mortem, nema razlike u nivou kalpaina, ali da niska temperatura, koja u mišićima inicira “cold shortening“, dovodi do manje aktivnosti kalpaina u prvih 24 sata, kao i do većeg nivoa kalpastatina (gotovo da nema smanjenja nivoa kalpastatina), proteina koji inhibira delovanje kalpaina, što zajedno dovodi do usporavanja proteolize. U istim ispitivanjima, kod mišića koji su hlađeni u “cold shortening“ uslovima, u poređenju sa kontrolnim mišićima, utvrđen je veći nivo kalpastatina i nakon 5 dana kondicioniranja (na 4°C), što samo može dovesti do daljeg usporavanja proteolize sa kalpain enzimskim sistemom.

U zavisnosti od vrste životinja, tipa mišića (crveni ili beli mišići) i položaja mišića, kombinacija vremena, temperature i vrednosti pH je različita u različitim mišićima i takođe je različita u različitim delovima istog mišića. Generalno, “cold shortening“ se mnogo ređe javlja kod svinjskog i pilećeg mesa, nego kod goveđeg i jagnjećeg mesa, s obzirom da su kod svinjskog mesa pretežno zastupljena bela mišićna vlakna u kojima je mnogo brža postmortalna glikoliza, odnosno brži pad vrednosti pH post mortem, s obzirom da bela mišićna vlakna sadrže veću količinu glikogena, ali i zbog zaštite (izolacije) koju mišićima pruža koža i subkutana masnoća (Bendall, 1973; Bendall, 1975; Huff-Lonergan i Page, 2001; Hannula i Puolanne, 2004), te se usled toga sporije hlađe.

Takođe, postoje dokazi i da se u uslovima izuzetno brzog hlađenja kada se u vremenu od 2 do 7 sati post mortem mišići ohlađe do između 0 i –2°C, a vrednost pH opadne ispod vrednosti 6.1, aktivnost kalpaina povećava uzrokujući mali broj “lomova“ duž proteinskih lanaca, koji onda sprečavaju pojavu “cold shortening-a“ (Joseph, 1996).

Iako ne postoji način da se spreči pojava rigor mortis-a i skraćenja sarkomera, postoje načini da se smanji tvrdoća ubrzano hlađenog mesa. Kondicioniranje i elektrostimulacija su dva najčešće korišćena postupka. Elektrostimulacija, odnosno propuštanje električne struje kroz polutke, kada električni signal ima isti efekat kao nervni nadražaj za života, najkasnije jedan sat post mortem, odnosno pre početka rigor mortis-a, izaziva intenzivnu kontrakciju pri visokim temperaturama i razgradnju, odnosno utrošak jedinjenja bogatih energijom (ATP) čime se isključuje mogućnost ekstremne kontrakcije kasnije pri intenzivnom hlađenju, a time i pojava tvrdoće mesa (Rede i Petrović, 1997; Savell i sar., 2005).

Kod različitih vrsta mesa, u dostupnoj literaturi, za prevenciju skraćivanja mišića na hladnoći, različito su i definisani granični uslovi post mortem (vreme, temperatura i vrednost pH). Za prevenciju “cold shortening-a“ kod svinjskog mesa, takođe, postoji nekoliko definisanih režima hlađenja.

Za prevenciju “cold shortening-a“ preporučuje se da se svinjsko meso ne hladi ispod 10°C u prvih 5 sati post mortem (Honikel i Reagan, 1987b; Bowater, 1997), odnosno da se ne hladi ispod 5°C dok je vrednost pH mišića veća od 6.0 (Honikel, 1999b), što korespondira sa vremenom post mortem i vrednošću pH kada započinje rigor mortis kod mišića sa normalnim tokom glikolize. Naučna ispitivanja koja su obavili u laboratorijskim (Dransfield i Lockyer, 1985) i komercijalnim uslovima (Barton-Gade i sar., 1987) ukazuju da brzo hlađenje može indukovati skraćenje mišićnih vlakana (sarkomera) i rezultirati tvrdoćom mesa, ako je temperatura mišića ispod 10°C već 3 sata posle klanja, a vrednost pH mišića iznad 6.0, odnosno kada je usporen pad vrednosti pH (Møller i Vestergaard, 1987).