СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-2(22)-27
Аннотация
Ферментативные реакции играют ключевую роль в трансформации мышечной ткани в мясо и формировании показателей качества мясных продуктов. Постмортемные процессы гликолиза, протеолиза и липолиза, опосредованные действием эндогенных ферментов – кальпаинов, катепсинов, аминопептидаз и липаз, определяют текстуру, цвет и вкусо-ароматические характеристики продукции. Дополнительная модификация белково-липидного матрикса обеспечивается ферментами стартовых культур, а также экзогенными протеазами растительного происхождения, применяемыми для регулирования структурных и сенсорных свойств. Их активность способствует накоплению свободных аминокислот, пептидов и летучих соединений, формирующих характерный профиль вкуса и аромата. Однако естественная скорость ферментативных реакций и сложность их контроля, обусловленные влиянием pH, температуры, содержания соли и водной активности, требуют применения методов управляемой интенсификации.
В обзоре обобщены современные достижения в области инновационных технологий, направленных на ускорение и оптимизацию ферментативных процессов в мясной промышленности. Рассматривается влияние ультразвука (US), импульсных (PEF) и умеренных электрических полей (MEF), высокогидростатического давления (HHP) и сверхкритического CO₂ (SC-CO₂) на активацию протеаз, повышение проницаемости тканей и модуляцию ферментативной активности. Подчёркивается, что интеграция неферментативных методов интенсификации с традиционными технологиями ферментации и созревания открывает возможности сокращения производственного цикла, повышения стабильности качества и расширения ассортимента функциональных мясных продуктов. Представленные обобщения формируют теоретическую основу для разработки научно обоснованных программ модернизации процессов ферментации и созревания в мясной промышленности.
Об авторах
М. М. ШарапатоваКазахстан
Мадина Мадениетовна Шарапатова – докторант кафедры «Биотехнологии»,
140000, Павлодар, г. Павлодар, ул. Ломова, 64
К. С. Исаева
Казахстан
Куралай Сметкановна Исаева – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Биотехнологии»,
140000, Павлодар, г. Павлодар, ул. Ломова, 64
Список литературы
1. Libera J. Consumption of processed red meat and its impact on human health: A review / J. Libera, K. Iłowiecka, D. Stasiak // International Journal of Food Science and Technology. – 2021. – № 56(12). – Р. 6115-6123.
2. Bio-Preservation of Meat and Fermented Meat Products by Lactic Acid Bacteria Strains and Their Antibacterial Metabolites / S. Kaveh et al // Sustainability. – 2023. – № 15(13). – Р. 10154. https://doi.org/10.3390/su151310154.
3. Role of enzymatic reactions in meat processing and use of emerging technologies for process intensification / B. Abril et al // Foods. – 2023. – № 12(10). – Р. 1940.
4. Animal Welfare Assessment and Meat Quality through Assessment of Stress Biomarkers in Fattening Pigs with and without Visible Damage during Slaughter / N.N. Ogawa et al // Animals. – 2024. – № 14(5). – Р. 700. https://doi.org/10.3390/ani14050700.
5. A comprehensive review of drying meat products and the associated effects and changes / A. Mediani et al // Frontiers in Nutrition. – 2022. – № 9.
6. Jadhav H.B. Emerging techniques for the processing of food to ensure higher food safety with enhanced food quality: a review / H.B. Jadhav, P. Choudhary // Discov Food. – 2024. – № 4. – Р. 20. https://doi.org/10.1007/s44187-024-00089-5.
7. Deciphering PSE-like muscle defect in cooked hams: A signature from the tissue to the molecular scale / L. Théron et al // Food Chem. – 2019. – № 270. – Р. 359-366.
8. Changes in Physical Meat Traits, Protein Solubility, and the Microstructure of Different Beef Muscles during Post-Mortem Aging / YH. Feng et al // Foods. – 2020. – № 9(6). – Р. 806. https://doi.org/10.3390/foods9060806.
9. Relationship between pre-rigor temperature of pork longissimus muscle, myofibril-bound calpain activity and protein degradation / J. Lyu et al // Meat Science. – 2023. – Vol. 198. – Р. 109094. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2022.109094.
10. Application of lactic acid bacteria for the biopreservation of meat products: A systematic review / C. Barcenilla et al // Meat Science. – 2022. – Vol. 183. – Р. 108661. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2021.108661.4.
11. From Production to Application: Postbiotics in Meat, Meat Products, Other Food Matrices, and Bioactive Packaging / M. Trymers et al // Foods. – 2026. – № 15(3). – Р. 501. https://doi.org/10.3390/foods15030501.
12. The Use of the Mixed Bacteria Limosilactobacillus fermentum and Staphylococcus carnosus in the Meat Curing Process with a Reduced Amount of Sodium Nitrite / Р. Szymański et al // Applied Sciences. – 2021. – № 11(3). – Р. 904. https://doi.org/10.3390/app11030904.
13. INFLUENCE OF PAPAIN FERMENT AND BIOPROTECTIVЕ B-SF-43 ON PH AND FATTY ACIDITY OF MEAT PRODUCTS / A. Beisembayeva et al // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. – 2025. – № 3. https://cyberleninka.ru/article/n/influence-of-papainferment-and-bioprotective-b-sf-43-on-ph-and-fatty-acidity-of-meat-products (дата обращения: 17.02.2026).
14. Enhancing Steak Taste, Juiciness, Tenderness, and Acceptability through Bromelain-Enzyme Marination: A Sensory-Focused Approach / F.N. Aziz et al // Journal of Applied Food Technology. – 2025. – № 12(1). – Р. 23-29. https://doi.org/10.17728/jaft.26992.
15. Quality Improvement of Goat Meat-Fermented Sausage Using Pineapple and Fig Powders for the Elderly / S.H. Aung et al // Food Science of Animal Resources. – 2025. – № 45(5). – Р. 13561376.
16. Naveena, B.M. Tenderization of meat using plant proteases: Effect on physico-chemical and textural characteristics / B.M. Naveena, S.K. Mendiratta, A.S.R. Anjaneyulu // Meat Science. – 2020. – № 169. – Р. 108214. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2020.108214.
17. Ketnawa S. Application of bromelain in meat tenderization: Characteristics, limitations and industrial perspectives / S. Ketnawa, S. Rawdkuen // Food Chemistry. – 2021. – № 338. – Р. 128110. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128110.
18. Impact of beef carcass size on chilling rate, pH decline, display color, and tenderness of top round subprimals / J.M. Lancaster et al // Translational Animal Science. – 2020. – № 4(4). – Р. 199. https://doi.org/10.1093/tas/txaa199.
19. Muscle, Ageing and Temperature Influence the Changes in Texture, Cooking Loss and Shrinkage of Cooked Beef / R. Vaskoska et al // Foods. – 2020. – Vol. 14, № 9(9). – Р. 1289. https://doi.org/10.3390/foods9091289.
20. Ultrasound in the food industry: Mechanisms and applications for non-invasive texture and quality analysis / N.Y.A. Prempeh et al // Foods. – 2025. – № 14(12). – Р. 2057.
21. Ultrasound Technology in Modulating Characteristic Flavors of Meat Products: Mechanisms, Applications, and Future Trends / F. Xi et al // Journal of Future Foods. – 2026.
22. Underlying formation mechanisms of ultrasound-assisted brined porcine meat: The role of physicochemical modification, myofiber fragmentation and histological organization / G. Jin et al // Ultrasonics Sonochemistry. – 2023. – № 94. – Р. 106318
23. Power ultrasound in the meat industry (freezing, cooking and fermentation): Mechanisms, advances and challenges / M. Soltani Firouz et al // Ultrasonics Sonochemistry. – 2022. – № 86. – Р. 106027. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2022.106027.
24. Study on the effects and mechanisms of ultrasound on the peptide profile and taste of unsmoked bacon using peptidomics and bioinformatics / J. Zhang et al // Food chemistry. – 2023. – № 414. – Р. 135764.42.
25. Effects of ultrasonic-assisted marinating on degradation of beef protein and formation of flavor precursors / W. Lin et al // Journal of Food Composition and Analysis. – 2024. – № 133. – Р. 106407.
26. Ultrasound as a potential process to tenderize beef: Sensory and technological parameters / E. Peña-Gonzalez et al // Ultrasonics Sonochemistry. – 2019. – № 53. – Р. 134-141.
27. Barekat S. Effects of ultrasound on microstructure and enzyme penetration in beef longissimus lumborum muscle / S. Barekat, N. Soltanizadeh // Food and Bioprocess Technology. – 2018. – № 11(3). – Р. 680-693.
28. The effect of ultrasound assisted enzymatic hydrolysis on the physicochemical properties and flavor characteristics of protein peptides from Harpodon nehereus / J. LU et al // Food and Machiner. – 2023. – № 39. – Р. 7.
29. Ultrasound as a potential process to tenderize beef: Sensory and technological parameters / E. Peña-Gonzalez et al // Ultrasonics Sonochemistry. – 2019. – № 53. – Р. 134-141.
30. Aspects of high hydrostatic pressure food processing: Perspectives on technology and food safety. Compr. Rev / K. Aganovic et al // Food Sci. Food Saf. – 2021. – № 20. – Р. 3225-3266.
31. High-pressure processing of fish and shellfish products: Safety, quality, and research prospects. Compr. Rev / U. Roobab et al // Food Sci. Food Saf. – 2022. – № 21. – Р. 3297-3325.
32. Effect of high-pressure processing and chemical composition on lipid oxidation, aminopeptidase activity and free amino acids of Serrano dry-cured ham / A. Rivas-Cañedo et al // Meat Sci. – 2021. – № 172. – Р. 108349
33. High‑pressure processing of meat: Molecular impacts and industrial applications / Т. Bolumar et al // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. – 2021. – № 20(1). – Р. 332-368.
34. Tenderization of yak meat by the combination of papain and high-pressure processing treatments / Y. Ma et al // Food and Bioprocess Technology. – 2019. – № 12(4). – Р. 681-693.
35. Bureau of National Statistics of the Agency for Strategic Planning and Reforms of the Republic of Kazakhstan. (n.d.). Agriculture, forestry, hunting and fisheries statistics. Retrieved February 18, 2026, from https://stat.gov.kz/ru/industries/business-statistics/stat-forrest-village-huntfish/publications/475806/?sphrase_id=1804006
36. High-pressure processing of fish and shellfish products: Safety, quality, and research prospects / U. Roobab et al // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. – 2022. – № 21. – Р. 3297-3325.
37. Effect of different electrical stimulation systems on beef quality and palatability: Constant current compared to constant voltage / P.L.A. Leighton et al // Meat Science. – 2024. – № 216. – Р. 109567.
38. Effect of Pre-Slaughter Practises and Early Post-Mortem Interventions on Sheep Meat Tenderness and Its Impact on Microbial Status / C. Álvarez et al // Foods. – 2022. – № 11. – Р. 181.
39. Effect of pulsed electric field on calpain activity and proteolysis of venison / Z.F. Bhat et al // Innovative Food Science & Emerging Technologies. – 2019. – № 52. – Р. 131-135.
40. Changes in the physicochemical properties of chilled and frozen-thawed lamb cuts subjected to pulsed electric field processing / K. Kantono et al // Food Res. Int. – 2021. – № 141. – Р. 110092.
41. Pereira R.N. Food Structure Development/Production Through Flexible Processes: The Use of Electric Fields to Enable Food Manufacturing / R.N. Pereira, A.A.Vicente, J.A. Teixeira // Handb. Food Struct. Dev. – 2019. – № 18. – Р. 422.
42. Lipid Extracts Obtained by Supercritical Fluid Extraction and Their Application in Meat Products / B. Šojić et al // Antioxidants. – 2022. – № 11(4). – Р. 716. https://doi.org/10.3390/antiox11040716.
43. Nain K.B. Fat Extraction from Food Industry Waste / K.B. Nain// In Food Processing Waste and Utilization; CRC Press: Boca Raton, FL, USA. – 2022. – Р. 81-88.
44. Use of high-power ultrasound combined with supercritical fluids for microbial inactivation in dry-cured ham / R.I. Castillo-Zamudio et al // J. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. – 2021. – № 67. – Р. 102557.
45. Supercritical carbon dioxide combined with high power ultrasound as innovate drying process for chicken breast / G. Morbiato et al // J. Supercrit. Fluids. – 2019. – № 147. – Р. 24-32.
Рецензия
Для цитирования:
Шарапатова М.М., Исаева К.С. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2026;(2(22)):250-264. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-2(22)-27
For citation:
Sharapatova M., Issayeva K. RECENT ADVANCES IN THE TECHNOLOGICAL INTENSIFICATION OF ENZYMATIC PROCESSES IN MEAT SYSTEMS. Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. 2026;(2(22)):250-264. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2026-2(22)-27
JATS XML















