CC BY
7
УДК 637.5 DOI: 10.21323/2071-2499-2019-2-28-32 Табл. 2. Ил. 4.
i АНТИОКСИДАНТЫ * И КОНСЕРВАНТЫ — f ВЛИЯНИЕ НА ВЫБОР < ПОТРЕБИТЕЛЯ
Зимин А.А., директор направления «Птицепереработка» Группа компаний ПТИ
Ключевые слова: антиоксидант, консервант, сроки годности, хранение продуктов, изменение вкуса, изменение цвета, окисление жиров, порча продуктов
ANTIOXIDANTS AND PRESERVATIVES — INFLUENCE ON CONSUMER CHOICE
Zimin A.A.,
Head of the poultry processing department PTI Group of companies
Key words: antioxidant, preservative, shelf life, storage of products, taste change, color change, fat oxidation, spoilage of products
Каждый производитель мясных продуктов стремится завоевать успех у покупателя - придумывает новые оригинальные рецептуры, работает с дизайном форм и упаковки. Необходимо помнить, что кроме обеспечения стабильной органолептики готовой продукции чрезвычайно важны такие показатели качества, как безопасность, на протяжении всего срока хранения.
Как потребитель выбирает пищевые продукты на магазинной полке? В первую очередь здесь участвуют такие органы чувств, как зрение, обоняние и вкусовые ощущения (рисунок 1). Иногда вывод о качестве делается на основании предыдущего опыта, как утверждают исследовательские компании, 65% людей надолго запоминают то, что однажды увидели и испытали. Вернемся к органам чувств - именно они сигнализируют первыми, что еда испорчена - мы начинаем ощущать негативные отклонения в цвете, запахе и вкусе пищевых продуктов.
Рассмотрим виды порчи пищевой продукции (рисунок 2).
Физическая порча характеризуется физическими процессами и проявляется
в черствении хлеба, увядании фруктов и овощей, утрате целостности продукта, комковании сыпучих продуктов, «стекловании» сахара, «поседении» шоколада.
Микробиологическая порча происходит под действием микроорганизмов, которые вызывают такие процессы, как сбраживание, ослизнение, гниение, плес-невение и т.д. Химическая порча - это пигментация мяса, овощей, фруктов, окисление жиров, размягчение фруктов и овощей.
Химическая порча. Окисление. Видимые признаки: посеревший срез, осаленный запах, прогорклый вкус. В химической порче окисление - это основной процесс, оказывающий негативное влияние на органолептические показатели продукции. Кроме того, в результате окислительной порчи снижается и биологическая ценность за счет уменьшения количества ненасыщенных жиров жирных кислот и жирорастворимых витаминов (А, Э, Е, К). Продукты окисления жиров взаимодействуют с белками и образуют комплексы, нерасщепляемые пищеварительными ферментами. Появ-
ляются соединения с токсическим и канцерогенным действиями.
Напомним некоторые вопросы теории окислительной порчи. Жиры (липиды) делятся на простые и сложные. Простые состоят из атомов углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О), сложные, помимо перечисленных атомов, могут включать атомы фосфора (Р), азота (И) и серы (Б). По структуре липиды делятся на тригли-цериды, диглицериды, моноглицериды, стеролы, фосфолипиды, жирные спирты и жирные кислоты. Именно структура жирных кислот, содержащихся в жирах, определяет насыщенность жиров, и с учетом их химического строения жиры условно разделяют на три типа (таблица 1).
Порча жиров возможна по двум сценариям:
□ окисление происходит с участием кислорода, света и металлов. На первой стадии появляются перекиси и гидроперекиси (органолептически данные процессы еще не определяются). На втором этапе образуются альдегиды, кетоны, оксикислоты, полиоксикисло-ты (лабораторно определяется ТБЧ -тиобарбитуровое число), которые и вызывают ощущение прогорклого и осаленного вкуса и запаха, при этом продукт теряет цвет и снижается пищевая ценность;
□ гидролиз жиров, который дает по итогу схожий результат, но протекает под действием воды и ферментов, в результате чего жиры распадаются на жирные кислоты, глицерин и моно-ди-глицериды, и у продукта появляется неприятный аромат и вкус.
Под действием кислорода в жирах происходят окислительные процессы, сопровождающиеся даже на ранних стадиях окисления. Окисление протекает по цепной реакции и характеризуется разрывом ковалентных связей, в результате образуются свободные радикалы с высокой химической активностью. Химизм процесса выглядит следующим образом:
Рисунок 1. Основные критерии выбора товара покупателями
Рисунок 2. Виды порчи пищевых продуктов
Таблица 1
Жиры. Структура и свойства
Trink* кнров Стрртури Лгрпглнос □ i>1Thjp п H С tgppnRP
Нк* ч.смн*м гкри Л*ЙЙЧИ гигкр* ■ ■ да iM |г it Щщ/Чт
Mihi MHS ы ш нш ы с имри qtfr u^ Ь^имвофдош чйхвдт п r^vw тгтцгнн «iii^i i null <Л1ч1 ЙЬМШ 41 rtWi ■ I3*Q CMÜW ЫЩ i)pffiOHf n тал -У-' L
пмишнк^щенпы КУры -'.j. г '.•-'■У. -1'. г ь.> cmkmi ■ ip^ofhc ■ > ',-j -v и:-*-m 4v l±4.- ты и vi Dtltr*4 'ШЧШ l PI [■ ЦШЖХЖЖ WJU митчнр фидооь»;
и 1111 in 1 li^pp.iin. _■■■.■ l воет .-¿■н^зп торчи mpoi -■■ ш Tin,-- «■ flscifaiue CDIU ■ годкj' c-iu шм№ с м !'j:Lü:i"ii'jL' лнктмоьасоьл!»*ьий, -сооо^ V ОРПИМЬТ ZE4МИ -ьы h :'.L >' НфРФЬПЕТЬ -С> -'bjl4hM4
■1;гг- 1u |^вкналстъпртл||оствсж11и1111млп| ncv'ildl i-l-^l^-'l пч,к,. ■ ■ .цп
_
^Jl^um^LtcTj: I ■ I■ Iи
j....... I :!■■-■ ■ ■■ ■
/ Ii Iii .....IN" тмгкЦ
HnuLkiwnui 1..К1ЫМ1 '
ЦфОЩЖЧЪ) DUUMItihriur
1*Н + 02 ■ к* + Н02* - зарождение цепи (образование свободного радикала)
к* + 02 ■ Ю2*; Ю2* + М ■ Ю2Н + к* -развитие цепи
Ю2Н ■ (Ю* + 0Н* - вынужденное разветвление цепи
Ю2* + Ю2*; к* + к*; Ю2* + к* - обрыв цепей,
где:
кН - молекула окисляющегося вещества,
например, жирной кислоты;
Ю2Н - молекула гидроперекиси;
к* и Ю2* - свободные радикалы, ведущие
цепь окисления;
Ю* и 0Н* - свободные радикалы, образующиеся при распаде гидроперекиси.
Рассмотрим факторы, влияющие на скорость окисления пищевых продуктов, и мероприятия по снижению образующихся негативных эффектов:
□ Основной фактор — наличие кислорода воздуха, смягчить влияние данного фактора можно за счет использования модифицированной газовой среды или вакуумирования.
□ Температура - образование в системе свободных радикалов облегчается с повышением температуры. При этом увеличивается скорость зарождения цепей и, следовательно, скорость окисления. При увеличении температуры на каждые 10 оС скорость реакции окисления возрастает в 2 раза. Снизить влияние данного фактора можно за счет контроля за температурой хранения.
о Свет - при действии на жиры света определенных длин волн, особенно ультрафиолетового, увеличивается скорость возникновения свободных радикалов, и это приводит к быстрой окислительной порче жиров. Для минимизации влияния этого фактора необходимо снизить или исключить воздействие света на продукт.
о рН среды при повышенных значениях рН скорость окисления жиров снижается. В мясе PSE окисление идет существенно быстрее, чем в мясе NOR. Работа с входящим сырьем и контролем его качества позитивно скажутся на борьбе с окислительными процессами.
о Металлы переменной валентности - Fe, Cu, Mn и другие, попадающие в жиры из оборудования в процессе их технологической обработки, являются эффективными катализаторами процессов окисления. Каталитическая активность металлов повышается, если они вступают в связь с белками. Металлы переменной валентности могут присутствовать в воде, поваренной соли, в пигментах мяса и крови. Рекомендации для снижения влияния данного фактора следующие: не допускать длительной и интенсивной обработки жиров в металлической аппаратуре, хранить в металлической таре, проверять состав и жесткость технологической воды, примеси в поваренной соли.
о Ферменты - в том числе находящиеся в мясе ферменты группы липазы,
ускоряют процесс гидролиза тригли-церидов в присутствии влаги. Процесс накопления жирных кислот в жире под действием ферментов значительно ускоряется при повышении температуры (оптимальная температура для действия ферментов 25-35 °С). Рекомендации по работе с этим фактором - контроль температуры, применение консервантов (пиросульфита). Необходимо помнить, что начавшийся процесс окисления практически неостановим, но реакцию окисления можно затормозить, используя ингибиторы окисления, а именно антиокислители. Антиокислители тормозят цепной процесс окисления, вступая в реакцию со свободными радикалами Ю2* или к* и таким образом обрывают цепи окисления:
InH + RO2* ■ RO2H + In*,
где:
1пН - антиокислитель; к02* - свободный гидроперекисный радикал;
к02Н - гидроперекись, например, жирной кислоты;
1п* - свободный радикал антиокислителя.
Свободный радикал антиокислителя (1п*) обладает малой активностью и не способен участвовать в продолжении цепи, поэтому он вступает в реакцию с другими, такими же малоактивными свободными радикалами, образуя стабильный продукт:
1п* + 1п* ■ !п-!п
2019 | № 2 ВСЕ О МЯСЕ
Реакция обрывается и окисление блокируется.
Итак, затормозить процесс окисления пищевых продуктов можно с помощью антиокислителей. Виды антиоксидантов можно классифицировать по механизму действия: ингибиторы обрыва цепи, ловушки радикалов, синергисты, хелаторы металлов, поглотители активных форм кислорода, вещества, связывающие гидропероксиды. К антиокислителям для пищевых продуктов предъявляются следующие основные требования: высокий коэффициент эффективности, растворимость в продукте, отсутствие влияния на запах, вкус и цвет готового продукта, устойчивость к нагреванию, отсутствие вредного физиологического воздействия.
Проведя большую исследовательскую работу, проанализировав и испытав свойства множества антиоксидантов, специалисты Группы Компаний ПТИ пришли к выводу, что антиоксиданты эффективнее работают в комплексе, где каждый антиоксидант проявляет свои особые свойства. На основании практических исследований специалистами Центра прикладной биотехнологии ПТИ был создан эффективный антиоксидант Оптигард Оксистоп А, работоспособность которого была доказана как в лабораториях, так и на предприятиях отрасли.
Эффективность использования Оптигард Оксистоп А представлена на рисунках 3 и 4.
Согласно инструментальным показателям (перекисное число) в опытных
образцах окисление жира происходит медленнее по сравнению с контролем. Окисление шпика происходит медленнее, чем в холодильнике.
Процессы окисления обусловливают химический вид порчи пищевых продуктов. Но есть еще и порча микробиологическая. Перейдем к рассмотрению данного вопроса.
Микробиологическая порча - гнилостное разложение, кислое брожение, ослизнение, плесневение, которое вызывают различные виды микроорганизмов, с которыми борются консерванты. Начнем снова с теории.
Гнилостное разложение характеризуется вздутием продуктов в непроницаемой оболочке, крупной пористостью на разрезе (в т.ч. зеленого цвета), на 1-3-е сутки
Рисунок 3. Графики роста перекисного числа в продуктах без антиоксидантов и с антиоксидантами Группы Компаний ПТИ
| Шпик (хранение в холодильнике) | Шпик (хранение в морозильнике)]
-ЖиЛрШЬ
Перекисное число
Перекисное число
Вывод- Сотлкио иштрумеитзль-иычкмаэ-эгычм (перекатим чиовд}, йоп**тлы> обрзэц« оччслечне !*ира праноднт лчцлсимсс по с(иош:нию с контролем. Окнспсинс шпнла > морозильник* проходит медленнее чслл г, коледилонивд'
*'|||1||И|
Рисунок 4. Перекисное число
ММО (хранение в морозильнике)
7 сут
Перекисное число
и щ
Контроль
Опыт
быасд.! Переносное- число «онтролььюга образца по 21 еуткн хрзмсн^ч суизсгэоичо выше, -км опытного с ¿¡мТкйкСЦДЗиГОМ. РЛни^ внДиш я - капель Серией- ЦВ-ЬТЙ, Тй№ и^х йбрфЛ^Ц I аНТкйИй^ДЭн Гйш СМрЭнИЛ
ле« ррчий шсст, Окнсленлс ММО ^ЖМЩй: сатиОтеидЗл^ч преградит медленнее.
Ассортимент консервантов ПТИ. Особенности, область применения, способы использования и направленность действия
Таблица 2
Особенности, основные характеристики Область применения Способ использования / дозировка Направленность, вид бактерий
Название Форма* в сухом виде в составе рассола для деликатесов в составе рассола (для заливных) для поверхностной обработки
Баксолан - 4 С Имеет разрешение на использование в продуктах ГОСТ Все мясопродукты 1,5-3 г/кг ГП 1-3 г/кг ГП (с учетом инъецирования и термопотерь) - 0,5 кг на 10 л воды •
Баксолан - 2 С Ограничение по применению -мясные и колбасные изделия с содержанием растительных или зерновых ингредиентов более 4 % Мясные продукты, которые не содержат азокрасители 1,5-3 г/кг ГП - - - • •
Оптигард Анти- бак С Для поверхностной обработки, рН-7, нейтральный Все мясопродукты - - - 0,5 кг на 10 л воды • ••
Оптигард \/\/Р (новинка) с Наиболее эффективен в мясопродуктах без термообработки Охлажденные мясо и полуфабрикаты, п/к, в/к, с/к, деликатесы 1-3 г/кг ГП 1-3 г/кг ГП (с учетом инъецирования и термо потерь) 1-3 г/кг ГП -
Оптигард Семь с Без выраженного уксусного запаха, стабилизирует величину рН при длительном хранении Все мясопродукты 3-5 г/кг ГП 3-5 г/кг ГП (с учетом инъецирования и термопотерь) - - •
Оптигард Форте с Способствует уменьшению пористости готового продукта, улучшению консистенции Все мясопродукты 2-3 г/кг ГП 2-3 г/кг ГП (с учетом инъецирования и термопотерь) 2-3 г/кг ГП - • ••
N
О ^
10
г
ю
м
п п т О
а п т
1 - гнилостные бактерии - клостридии, протей, псевдомонады и др.; 1 - маслянокислые бактерии;
- уменьшение общей обсемененности за счет снижения активности воды; 1 - молочнокислые бактерии и дрожжи; 1 - плесени, дрожжи.
хранения - кашеобразной консистенцией и тянущимися нитями фарша, неприятным запахом на 3-5-е сутки. Причина возникновения - деятельность гнилостных бактерий: клостридий, протей, псевдома-над, а также бактерий группы кишечной палочки (E. Coli и др.). Они разлагают белок с выделением газов (отсюда и вздутие), в т.ч. дурнопахнущих - аммиака, сероводорода, скатола. Особенно активны бактерии в первые сутки при температуре 25-43 °C. Обычно дефекты проявляются через 12-48 часов после изготовления мясопродуктов, если использовалось некачественное сырье, изначально обсемененное гнилостными бактериями, как правило, во время убоя (неполное обескровливание, неправильная съемка шкуры, разрывы кишечника при нутровке), а также во время транспортировки и хранения. Также дефект может проявиться при длительном размораживании замороженного мяса (при повышенных температурах и высокой влажности, при недоваре мясных изделий, при кратковременном (недостаточном) ду-шировании и/или последующем хранении в камерах при недостаточно низких температурах (выше +10 °C).
Какие действия необходимо предпринять, чтобы избежать проблемы? Прежде всего:
□ Проверить сырье и этапы обескровливания, условия снятия шкуры, нутров-ки и туалета туш.
□ При необходимости изменить режимы дефростирования сырья.
□ Усилить контроль за транспортировкой и хранением сырья.
□ Проверить правильность показателей термометров в термокамерах, а также работу вентиляторов (при выходе из строя нарушается равномерность распределения воздушных потоков и возможна разность температур в различных участках термокамеры).
□ Увеличить продолжительность души-рования и использовать для этого охлажденную воду, снизить температуру в камере хранения до 0 - плюс 4 °C, начать использовать консерванты, предназначенные для борьбы с данными микроорганизмами.
Кислое брожение проявляется неприятным кислым запахом, исходящим от мясной продукции, сероватым и зеленоватым цветом, снижением упругости продукта, отделением мутной белой жидкости в вакуумной или МГС упаковке. Причина возникновения - деятельность молочнокислых бактерий и дрожжей. Они сбраживают углеводы (в т.ч. молочную лактозу и гликоген из мяса, печени) с образованием органических кислот. Дефекты, как правило, наблюдаются,
если в рецептуре мясной продукции присутствует слишком большое количество углеводных ингредиентов - крахмалы, пшеничная мука, соевый белок (не изо-лят), растительные гидроколлоиды (камеди, каррагинаны, альгинаты и т.п.), сахара (глюкоза/декстроза, лактоза, мальтодекстрин) - суммарно более 3% от массы готового продукта. Если в рецептуре присутствуют молочные продукты (СОМ, сыворотка, сливки, молочные белки, сливочное масло), в особенности с повышенной кислотностью (21 °Т и выше), при рН готовых изделий ниже 6,0.
Что сделать, чтобы решить данную проблему и минимизировать риски? Необходимо:
□ Пересмотреть рецептуры с целью уменьшения количества растительных и молочных ингредиентов, сахаров.
□ Изменить комбинацию фосфатов и перейти на использование более щелочных, уменьшить количество кислот в рецептуре (по возможности заменять их на соли - аскорбиновую кислоту -на аскорбат и т.д.) с целью повышения рН готовых колбас до 6,2 (т.к. оптимум развития молочнокислых бактерий рН = 5,5-5,8).
□ Применить консерванты, подавляющие развитие молочнокислых бактерий и дрожжей.
Ослизнение проявляется скользким налетом белого, серого или серо-зеленого цвета на поверхности колбас, деликатесов, мяса. Дефект появляется в результате действия всех выше описанных групп микроорганизмов - дрожжей, молочнокислых и гнилостных бактерий (псевдо-манад). Дрожжи и молочнокислые бактерии сбраживают сахара, а псевдоманады разлагают белок. Дефекты наблюдаются, если продукты хранятся в помещениях, в которых наблюдается недостаточная циркуляция воздуха и отсутствует приток свежего воздуха, а также если в рецептурах имеется избыточное количество сахаров, растительных и молочных ингредиентов, и изначально была высокой обсемененность мясного сырья.
Решить указанную проблему можно пересмотром рецептур с целью снижения количества растительных, молочных ингредиентов и сахаров. Необходимо провести дезинфекцию камер хранения готовой продукции с использованием химических дезинфектантов и/или дымом, проветриванием помещения в течение 1-2 суток. Установить дополнительные вентиляторы для интенсификации движения воздуха в камере хранения, проверить и исключить «мертвые зоны» с застоем воздуха. И, наконец, подобрать консерванты необходимого профиля.
Плесневение - это проявление сухого налета, белого, серого или серо-зеленого цвета, единичные черные пятна 1-5 мм на поверхности продуктов. Причины возникновения - деятельность плесеней. Дефект наблюдается, если продукты хранятся в помещениях с недостаточной циркуляцией воздуха, где отсутствует приток свежего воздуха.
Для решения вопроса с плесенями крайне необходима дезинсекция камер хранений готовой продукции. Как и в предыдущем случае, необходима оценка циркуляции воздуха в камере хранения и исключение «мертвых зон», а также применение консервантов направленного действия против плесеней.
Из курса микробиологии известно, что микроорганизмы делятся на граммполо-жительные и граммотрицательные, кокки, диплококки, тетракокки, стрептококки, стафилококки, палочки, дрожжи, плесени. Для борьбы с ними нужны разные ингредиенты, необходимо отметить, что универсального консерванта не существует. Для эффективной борьбы с микробиологической порчей необходимо либо использовать смесь консервантов, либо проводить анализ возбудителей дефектов и подбирать необходимый консервант. Центром прикладной биотехнологии ГК ПТИ была создана целая линейка смесей консервантов, решающих большинство известных проблем микробиологической порчи в мясной индустрии (таблица 2).
Сегодня активно идет развитие направления ЭКО продуктов. Сотрудники ГК ПТИ создали новый высокоэффективный консервант широкого профиля -Оптигард ЭКО Т на основе растительных экстрактов и яичного фермента, который позволяет не только продлить сроки годности продукта, но и сделать возможной нанесение на его этикетку маркировки «Не содержит Е добавок».
Эксперты группы Компаний «Перспективные Ингредиенты и Технологии» с удовольствием предложат производителю мясопродуктов именно тот вариант антиокислителя или консерванта, который подойдет для вашего производства. Наш многолетний опыт в инновационных разработках для мясной промышленности всегда остается востребованным на рынке и обеспечивает клиентам достижение наилучших результатов.
© КОНТАКТЫ:
Зимин Артем Алексеевич V +7(495)786-86-65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Использованы научные данные, исследования
и презентации Группы Компаний ПТИ.
