CC BY
33
Изменение функциональных свойств белковых компонентов мясного сырья при механической обработке
Шалимова O.A., канд. биол. наук, Горькова И.В., канд. с.-х. наук ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Функциональные свойства белковых компонентов предопределяют качество готового продукта и зависят от многих факторов. Немаловажное значение имеют технологические операции, в частности механическая обработка сырья. На предприятиях широко применяется частичная замена основного сырья (говядины и свинины) мясом птицы после механической обвалки, соевыми белками, растительной клетчаткой и различными наполнителями на основе круп зернобобовых культур. Поэтому основными проблемами остаются нестабильность качества сырья, постоянно меняющиеся условия производства, колебания спроса и предложения на мясную продукцию. В связи с этим, исследование функциональных свойств белковых компонентов мясного сырья при технологической обработке актуально.
Нечеткий характер информации о сырьевых ком- Белки с высокими функциональными свойствами понентах, которые обусловлены неоднородно- хорошо растворяются в воде, образуют прочные стью не только мясного сырья, но и других рецеп- гели, стабильные эмульсии и пены; белки с низкими турных ингредиентов, особенно животного проис- функциональными свойствами не набухают в воде, хождения, требует разработки новых подходов к не способны образовывать вязкие, эластичные составлению рецептур мясных продуктов. массы, гели, не стабилизируют эмульсии и пены.
Растворимость мышечных белков определяли пу- При изучении функциональных свойств белковых
тем их извлечения боратным буферным раствором компонентов разных видов сырья (говядина, свис ионной силой 1,0 и рН 7,4; белков саркоплазмы — нина жирная и мясная и мясо птицы) было пока-буферным раствором низкой ионной силы; белков зано, что эти свойства модифицируются при меха-миофибрилл — по разности между общим содержа- нической обработке — массировании, тендеризации, нием белков в растворах высокой ионной силы и ко- измельчении разной степени. Объяснить это можно личеством белков саркоплазмы. Количество раство- количественным содержанием основных пищевых римых белков в полученных экстрактах определяли веществ, в первую очередь, миофибриллярных бел-методом Лоури. ков и липидов и их качественным составом.
Табл. 1 Химический состав мясного сырья
Вид сырья Массовая доля, % рН
влаги белка жира
Говядина 1 категории 70,5 18,0 10,5 5,81
Свинина: жирная мясная 47,5 60,9 14,5 16,5 37,3 21,5 5,9 5,6
Мясо кур 1 категории 65,5 19,8 13,7 5,70
Табл. 2 Белковые фракции мясного сырья
Вид сырья Массовая дол5 I, % Содержание белков, %
мышечных саркоплазмы миофибрилл
Говядина 1 категории 18,0 10,8 4,14 6,66
Свинина: жирная мясная 14,5 16,5 9,43 11,7 2,9 4,13 6,53 7,57
Мясо кур 1 категории 19,8 11,88 4,95 6,93
-Q-
Некоторые показатели опытных образцов мясного сырья представлены в табл. 1, содержание белков мышечных, саркоплазмы и миофибрилл — в табл. 2.
Большую роль в проявлении функциональных свойств мясных систем играет мышечная ткань, состав которой обеспечен важнейшими веществами для полноценного питания человека. Известно, что ее белковые вещества составляют 60...80% сухого остатка и включают в себя водорастворимые, соле-растворимые и нерастворимые в водно-солевых ра-
На рис. 1 показано изменение растворимости мышечных белков различных видов мяса.
Растворимость, являясь первичным показателем оценки функциональных свойств белков, характеризуется коэффициентами КРА и КДБ. В первом случае определяют количество азота, во втором — количество белка, перешедшего в раствор (% от общего содержания его в продукте).
В проведенном эксперименте КРА и КДБ белков мышечных и саркоплазмы, а также миофибрилл представлены в табл. 3.
Табл. 3 Оценка функциональных свойств белков разных видов убойных животных
Показатель Говядина 1 категории Свинина жирная мясная Мясо кур 1 категории
КРА и КДБ мышечных белков, %, из них:
белки 60 65 71 60
саркоплазмы 23 20 25 25
миофибрилл 37 45 46 35
створах фракции. Установлено, что белки саркоплазмы способны желировать, особенно в присутствии АТФ.
Саркоплазматические белки входят в состав жидкости, которая заполняет пространство между миофибриллами и вокруг ядра. К этим белкам относят миогены, миоальбумины, миоглобулины и миоглобин, что составляет от количества всех мышечных белков, в среднем: у говядины 1 категории — 23%; свинины жирной — 20; свинины мясной и мяса кур 1 категории — 25%.
К группе миофибриллярных белков относятся миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин. Они входят в состав миофибрилл, которые образуют мышечное волокно, состоящее из саркомеров. Образование актомиозина — комплекс актина и миозина, повышает вязкость системы и снижает ги-дрофильность.
12 3 показатели
□ говядина 1 кат □ свинина жирная □ свинина мясная □ мясо кур
Рис. 1. Изменение растворимости мышечных белков в зависимости от вида убойных животных: 1 - растворимость мышечных белков в растворе бо-ратного буфера; 2 - растворимость белков саркоплазмы; 3 - растворимость белков миофибрилл.
Растворимость в наибольшей степени зависит от присутствия нековалентных взаимодействий на поверхности белков: гидрофобных, электростатических и водородных связей.
Функциональные свойства белковых компонентов предопределяют качество готового продукта
При рассмотрении гидрофобных взаимодействий белков различают среднюю и относительную гидро-фобность. Под средней гидрофобностью понимают энергию стабилизации, приходящуюся на одну неполярную группу при связывании ее внутри глобулы белковой молекулы; под относительной — степень гидрофобного взаимодействия неполярных остатков аминокислот, расположенных на поверхности глобул.
Относительная гидрофобность оценивается по связыванию с липидами и углеводами, распределению белков в двухфазных водных системах, содержащих полимеры с разной гидрофобностью. Благодаря относительной гидрофобности осуществляется
-о-
взаимодействие с липидами и формируется четвертичная структура белков. Чем ниже относительная гидрофобность белков, тем выше взаимодействие их с молекулами растворителя, следовательно выше растворимость. Вклад электростатических сил в растворимость белков зависит от рН среды и присутствия солей. При рН, соответствующем изолек-трической точке (ИЭТ), белки имеют наименьшую растворимость, так как суммарный заряд на их молекулах равен нулю и частицы лишены способности отталкиваться в результате электростатических взаимодействий с молекулами растворителя. В кислой или щелочной среде, наоборот, обеспечивается взаимодействие противоположно заряженных ионов растворителя с поверхностями белковых частиц, заряженных положительно в кислой среде и отрицательно в щелочной, а значит и переход белков в раствор. В кислой среде белок имеет положительный заряд на аминогруппах вследствие подавления диссоциации карбоксильных групп, в щелочной — отрицательный заряд у карбоксильных групп за счет подавления диссоциации аминогрупп.
Различия в растворимости белков являются основой технологических процессов и имеют непосредственное отношение к качеству продуктов. Потеря растворимости сопровождается изменением других важных функциональных свойств, что в значительной степени отражается на качестве мясных продуктов и степени перевариваемости белка в желудочно-кишечном тракте.
Результаты исследования влияния механической обработки на функциональные свойства белковых компонентов представлены на рис. 2-4.
В современных условиях востребована качественная, недорогая и привлекательная продукция.
Содержание мышечных белков,%
контроль □ волчок _ эмульситатор
Рис. 2. Влияние механической обработки белков на растворимость мышечных белков: 1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
Содержание ^ белков саркоплазмы ,% 5
•л контроль □ волчок _1_ эмульситатор
Вид мяса
Рис. 3. Влияние механической обработки на растворимость белков саркоплазмы:
1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
Содержание белков миофибрилл,%
Л контроль О волчок Оэмульситатор
Вид мяса
Рис. 4. Влияние механической обработки на растворимость белков миофибрилл:
1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
Анализ данных рисунков показывает, что наблюдается четкая закономерность увеличения растворимости мышечных белков в зависимости от степени измельчения, особенно эта закономерность проявляется на миофибриллярных белках всех изучаемых видов сырья. Результаты исследования влияния продолжительности массирования на функциональные свойства белковых компонентов представлены на рис. 5-7.
Содержание 14 мышечных 12 белков,% 10
8 6 4 2 0
-е
Вид мяса
1 2 3
> 0 мин □ 1 мин □ 5 мин
Вид мяса
Рис. 5. Влияние продолжительности массирования на растворимость мышечных белков: 1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
-О-
4
3
2
0
Содержание ^
белков саркоплазмы,% 5
Рис. 6. Влияние продолжительности массирования на растворимость белков саркоплазмы: 1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
Содержание белков миофибрилл ,%
4 Вид мяса
г. 0 мин □ 1 мин -I 5 мин
Рис. 7. Влияние продолжительности массирования на растворимость белков миофибрилл:
1 - говядины 1 категории; 2 - свинины жирной; 3 - свинины мясной; 4 - мяса кур.
Продолжительность массирования существенного влияния на растворимость мышечных волокон не оказывает, хотя наблюдается строгая закономерность повышения растворимости в зависимости от продолжительности массирования. Так, растворимость белков саркоплазмы увеличивается на 1...2%, белков миофибрилл — на 2.4%.
На основании полученных результатов, сделан вывод о том, что механическая обработка сырья повышает растворимость мышечных белков, обеспечивая улучшение функциональных свойств готовых изделий.
В связи с разрыхлением мышечного волокна, реакционные группы белков взаимодействуют с различными типами соединений с образованием композитных формул. Последние усиливают процессы во-допоглащения, эмульгирования жира, гелеоб-разования, структурирования и тем самым улучшают качество готовых изделий.
Литература
Антипова Л.В., Глотова И.А., Жаринов А.И. Прикладная биотехнология. УИРС для специальности 27090. Учебное пособие // Воронеж. 2000.
Вниманию руководителей предприятий!
Если вы решили объективно оценить достигнутые вашим предприятием результаты, четко обозначить цели и задачи его развития, выявить оптимальные направления повышения эффективности производства, обеспечить согласованность деятельности всех подразделений — вам необходим «Макет бизнес-плана для предприятий мясной промышленности».
«Методические указания по калькулированию себестоимости мяса и мясопродуктов» помогут вам обеспечить достоверность определения состава затрат по производству и реализации продукции, включаемых в себестоимость, и порядок формирования финансовых результатов, учитываемых при налогообложении прибыли.
Действенным инструментом в совершенствовании организации и оплаты труда на вашем предприятии в условиях рыночной экономики станут «Рекомендации по расчету заработной платы на основе
технологической трудоемкости», базой для которых явились нормативы технической трудоемкости по основным производствам мясной промышленности (мясожировому, колбасному, полуфабрикатному, консервному).
В организации маркетинговой службы на вашем предприятии и повышении эффективности маркетинговых исследований неоценимую помощь окажут подготовленные нами пособия «Организация маркетинга на предприятиях мясной отрасли» и «Основные направления маркетинговых исследований в мясной промышленности».
«Нормативы численности руководителей, специалистов и других служащих, типовые структуры аппарата управления предприятий мясной промышленности» и «Квалификационные характеристики по должностям руководителей, специалистов и других служащих мясной промышленности» позволят вам оптимизировать численность управленческого персонала и четко разграничить должностные обязанности между руководителями, специалистами и техническими исполнителями.
По вопросам приобретения этих документов обращаться по тел.: 676-68-51
-Q-
0
