CC BY
1М.Б. Данилов, д-р техн. наук, проф., e-mail: tmkp@mail.ru А.Ю. Иванов, аспирант, e-mail: tmkp@mail.ru Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г.Улан-Удэ
УДК 664.955.7:637.521
БЕЛКОВО-ЖИРОВАЯ ЭМУЛЬСИЯ ДЛЯ ФАРШЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ
В статье представлены результаты разработки рецептур белково-жировых эмульсий, отличительной особенностью которых является использование молок кеты тихоокеанской. По итогам проведения оптимизации рецептурного состава эмульсий и технологических исследований было установлено, что оптимальная рецептура эмульсии включает молоки (39%), белковый препарат «Гелеон 179М» (1%), жиросырье (30%), водный компонент (30%). Разработанные белково-жировые эмульсии предназначены для использования их при производстве фаршевой продукции, как рыбной, так и мясной.
Ключевые слова: молоки лососевых, белково-жировая эмульсия, качество, рецептура, фарше-вые продукты.
M.B. Danilov, Dr. Sc. Engeneering, Prof.
A.Yu. Ivanov, P.G.
PROTEIN-FATTY EMULSION FOR MINCED FOOD PRODUCTS
The article presents the results offormulating protein-fatty emulsions, the distinctive feature of which is the use of the chum salmon pacificus's milt. By the results of optimizing the recipes of emulsions and technological studies, it was found that the optimal recipe includes milt (39%), protein preparation "Geleon 179M" (1%), fatty component (30%), water component (30%). The developed protein-fatty emulsions are intended for use in the production of minced products, both fish and meat.
Key words: salmon milt, protein-fatty emulsion, quality, recipe, minced products.
Введение
Перспективным направлением развития пищевой перерабатывающей промышленности страны являются рациональное использование побочного белкового сырья животного происхождения и расширение ассортимента пищевых продуктов.
Одним из видов вторичного рыбного сырья являются молоки кеты тихоокеанской, относящейся к лососевым, объем вылова которых составляет 16-17 тыс. т ежегодно. В настоящее время молоки рекомендуют в небольших количествах направлять на производство соленых, маринованных, консервированных продуктов, однако изделия, выработанные только из молок, как правило, пользуются невысоким спросом из-за особенностей органолептических и структурных характеристик. В сезонный период при большом потоке рыбы переработка молок неэффективна, и ее отправляют в замороженном виде в основном на кормовые цели.
Известно, что молоки лососевых рыб являются протеиновым сырьем, а жирнокислотный состав их липидов характеризуется значительным содержанием полиненасыщенных жирных кислот (40-43% от суммы всех жирных кислот). В молоках также присутствуют витамины РР, С, группы В (В12, В1, В2, В6), минеральные вещества, например содержание йода - 3,3 мкг/ 100 г [1, 2, 3].
Одной из важных особенностей состава молок лососевых рыб является большое содержание нуклеопротеидов. Нуклеопротеидный комплекс экстрагируется одномолярным раствором NaCl, при этом натриевые соли ДНК образуют вязкий коллоидный раствор, который может легко переходить в гель. После тепловой денатурации ДНК при медленном охлаждении происходит специфическая рекомбинация двух цепей с восстановлением двойной спирали, возможна также вторичная агрегация полинуклеотидных цепей [4]. В связи с этим следует
полагать, что молоки лососевых рыб, проявляя эмульгирующие свойства, могут способствовать стабилизации жирового компонента в составе мясной фаршевой системы.
Цель работы - обоснование и разработка состава белково-жировой эмульсии (БЖЭ) с введением молок лососевых для дальнейшего использования эмульсии в рецептуре фаршевых изделий.
Материалы и методы
Экспериментальные исследования проводили в лабораториях кафедры «Технология мясных и консервированных продуктов» ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления».
Объектами исследований служили молоки кеты тихоокеанской, выловленной в Охотском море вблизи мыса Свободный в осенний период 2014, 2015 гг., дефростированные; бел-ково-жировая эмульсия, изготовленная с использованием молок кеты тихоокеанской. Кроме молок в состав рецептур БЖЭ входили такие ингредиенты, как масло растительное соевое, шпик свиной, сыворотка творожная пастеризованная, вода, белковый препарат «Гелеон 179М». Добавка «Гелеон 179М» была включена в рецептуру для получения стабильной структуры белково-жировой эмульсии. Данный препарат в малых количествах способен регулировать консистенцию и структуру продукта, хорошо эмульгировать жировой компонент и снижать потери при термообработке. Сыворотка творожная была выбрана как альтернативная замена технической воде, добавляемой при производстве БЖЭ, так как известно, что введение сыворотки в состав рыбных изделий при их производстве способствует устранению «рыбного» запаха. Масло соевое имеет высокие физико-химические характеристики, к тому же содержит большое количество линолевой, олеиновой, стеариновой, у-линоленовой и других полиненасыщенных жирных кислот [5].
В ходе проведения исследований основные физико-химические показатели определяли стандартными методами: содержание белка - макрометодом; жира - методом Сокслета; минеральных веществ - методом сухого озоления [6]. Фракционный состав белков - метод, основанный на последовательном экстрагировании водорастворимых, солерастворимых белков и белков стромы, с последующим фотометрированием при длине волны Х=540-560 нм [7]. Аминокислотный скор, биологическая ценность, коэффициент утилизации - расчетным методом [8]. Функционально-технологические свойства устанавливали по водоудерживающей способности (ВУС) методом последовательных определений функциональных характеристик систем из одной навески - метод ВНИИМПа.
Анализы были выполнены в трехкратной повторности, результаты обработаны с использованием стандартных статистических методов. Оптимизацию рецептур проводили с использованием пакета программ Ехсе1.
Результаты и их обсуждение
На первом этапе были исследованы химический состав и функционально-технологические свойства дефростированных молок кеты тихоокеанской. Кета относится к семейству лососевых и имеет высокую пищевую ценность. Сопутствующим сырьем при обработке кеты является икра, которая пользуется спросом в посоленном виде, а также молоки (выход составляет около 3,0 %) [9], направляемые в основном на кормовые цели. Известно, что химический состав тканей рыбы зависит от многих факторов, например места и времени вылова, стадии зрелости рыбы и пр. Результаты изучения химического состава молок тихоокеанских лососей представлены на рисунке 1.
Как видно из представленных данных, было установлено, что в связи с высоким содержанием белков (17,5 %) молоки лососевых рыб являются ценным поставщиком животного белка. Кроме того, химический состав молок включал липиды (3,8 %), воду (77,3 %) и минеральные вещества (1,4 %). Сравнительный анализ химического состава молок с мышечной
тканью кеты (табл. 1) показал, что молоки кеты по содержанию белка приближаются к мышечной ткани рыбы и содержат меньшее количество липидов.
Таблица 1
Химический состав молок кеты
Показатели Кета тихоокеанская
молоки мышечная ткань
Массовая доля влаги, % 77,3±1,2 72,9±1,3
Массовая доля белка, % 17,5±0,2 20,2±0,2
Массовая доля жира, % 3,8±0,2 5,6±0,3
Массовая доля золы, % 1,4±0,1 1,3±0,1
Степень полезности белков молок была определена расчетами аминокислотного скора и показателей биологической ценности (табл. 2).
Таблица 2
Аминокислотный скор белков молок и показатели биологической ценности
Показатели Значение
Скор, %
Валин 102,0
Изолейцин 97,0
Лейцин 73,0
Лизин 122,0
Треонин 72,6
Триптофан 75,3
Метионин +цистин 61,0
Фенилаланин +тирозин 102,0
Коэффициент утилизации 0,62
Биологическая ценность, % 69,5
Анализ значений аминокислотного скора показал, что содержание таких аминокислот, как валин, лизин, фенилаланин с тирозином, соответствует рекомендуемому ФАО/ВОЗ количеству, остальные аминокислоты молок кеты лимитированы. Отмечены низкий коэффициент утилизации белка и невысокая биологическая ценность, в связи с этим необходимо найти форму и способ использования молок кеты тихоокеанской на пищевые цели. Одним из путей является комбинирование молок с пищевыми компонентами, для этого необходимо изучить
функционально-технологические свойства молок, которые во многом определяются фракционным составом белков (табл. 3).
Таблица 3
Фракционный состав белков молок кеты
Показатели Значение
Содержание
- водорастворимых белков, % 7,1±0,11
- солерастворимых белков, % 5,8±0,09
- щелочерастворимых белков, % 4,6±0,06
Всего белков, % 17,5±0,07
Известно, что, чем больше водо- и солерастворимых белков в сырье, тем выше его функционально-технологические показатели. Как свидетельствуют полученные данные, доля водо-и солерастворимых белков в молоках не очень высока - около 74 % от общего белка.
Учитывая состав и свойства молок, решили в качестве компонентов БЖЭ использовать: в качестве водной фазы - воду или сыворотку, в качестве жирового компонента - шпик или растительное соевое масло, белковым компонентом служил препарат с высокими функционально-технологическими характеристиками «Гелеон 179М».
Была составлена модель и решена оптимизационная задача по выявлению оптимальных рецептур БЖЭ. В результате было получено несколько комбинаций рецептурного состава БЖЭ (табл. 4).
Таблица 4
Рецептурные составы БЖЭ и их характеристики
Компоненты Варианты
1 2 3 4 5
Молоки кеты 40,0 39,0 39,0 39,0 35,0
Белковый препарат «Гелеон 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
179М»
Масло растительное соевое 30,0 30,0 - - 32,0
Шпик свиной - - 30,0 30,0 -
Вода - 30,0 - 30,0 -
Сыворотка творожная 29,0 30,0 - 32,0
Соотношение
«белок : влага» 1 : 3,9 1 : 4,4 1 : 4,3 1 : 4,1 1 : 4,3
«белок : жир» 1 : 4,3 1 : 4,6 1 : 4,5 1 : 4,5 1 : 4,2
ВУС, % 83 90 90 80 80
Данные показали, что оптимальными рецептурами БЖЭ, предназначенной для ее дальнейшего использования в технологиях продуктов животного происхождения, являются варианты 2 и 3, так как соотношение «белок : влага : жир» в эмульсии составило 1: 4,3: 4,4, что приближено к оптимальному 1: 5: 5, при этом уровень ВУС этих образцов был наивысшим относительно остальных вариантов.
Для подтверждения правильности расчетов количественного соотношения рецептурных ингредиентов белковой и жировой природы БЖЭ, полученных при решении оптимизационной задачи, была изучена термостабильность БЖЭ, изготовленной с использованием белкового препарата «Гелеон 179М» и соевого масла (рис. 2). Концентрация белкового препарата варьировала от 0 до 2 % к массе БЖЭ. Стабильность определяли по выделению влаги и жира после термообработки образцов при температуре 100°С в течение 60 мин.
100 -------
90 -
80 70 60 50 40 30 20 10
0 L^l L^l L^l L^l L^l
0 0,5 1 1,5 2
Доза белковой добавки, %
Рисунок 2 - Термостабильность эмульсии, изготовленной с использованием молок кеты при введении белковой добавки и масла растительного соевого
Анализ данных рисунка 2 показал, что начиная с 1,0 % стабильность системы максимальна (100 %), что очень важно при производстве продуктов, которые проходят процесс высокотемпературной обработки. Для исключения влияния белковой добавки на органолептиче-ские показатели готового продукта доза вносимой белковой добавки была принята 1,0 %.
Органолептические показатели БЖЭ имеют большое значение для формирования качественных показателей готовых изделий, в которые рекомендовано вводить эмульсию. В ходе проведения органолептических исследований пяти вариантов опытных образцов БЖЭ были определены их внешний вид, цвет, запах и консистенция, представленные в таблице 5.
Таблица 5
Органолептическая характеристика опытных образцов белково-жировой эмульсии
Варианты БЖЭ Внешний вид Цвет Запах Консистенция
1 однородная кремовый кисло-молочный запах со слабой ноткой рыбного сметанообразная
2 однородная белый с розоватым оттенком выраженный рыбный запах сметанообразная
3 однородная кремовый кисло-молочный запах со слабой ноткой рыбного густая, плотная
4 однородная белый с розовым оттенком выраженный рыбный запах густая, плотная
5 однородная бежевый кисло-молочный запах со слабой ноткой рыбного сметанообразная
Полученные данные показали, что введение шпика создает однородную и густую консистенцию, а растительного масла - сметанообразную. Присутствие сыворотки творожной устраняет сильный, резкий рыбный запах, так, например, запах 1, 3, 5 вариантов эмульсии характеризовался как слабый кисло-молочный с легкой ноткой рыбного. Цвет эмульсий был в бело-бежевой гамме с различными оттенками.
По итогам проведенных исследований было установлено, что наиболее перспективными для дальнейшего применения в технологии продуктов животного происхождения являются белково-жировые эмульсии, выработанные по рецептурам, соответствующим образцам БЖЭ 2 и 3 (табл. 4). Необходимо отметить, что БЖЭ, выработанную по варианту 2, рекомендовано
64
л и б
и
использовать в технологиях рыбных фаршевых изделий, а эмульсию, изготовленную по варианту 3, - в технологиях не только рыбных, но и мясных фаршевых продуктов, так как введение сыворотки способствует устранению «рыбного» запаха
Окончательные рецептуры разработанных эмульсий представлены в таблице 6.
Таблица 6
Рецептура белково-жировой эмульсии, изготовленной с использованием молоки
Количество, %
Компоненты БЖЭ для рыбных БЖЭ для мясных
фаршевых продуктов фаршевых продуктов
Молоки тихоокеанских лососей 39,0 39,0
Белковый препарат «Гелеон- 179М» 1,0 1,0
Масло растительное соевое 30,0 -
Шпик свиной - 30,0
Вода 30,0 -
Сыворотка творожная - 30,0
Итого 100,0 100,0
Как видно, в рецептуры БЖЭ, предназначенной для использования при производстве рыбных фаршевых продуктов, в качестве жирового компонента используется масло растительное соевое, соединенное вместе с белковом препаратом и водой. Во втором варианте эмульсии, которую рекомендовано применять при производстве мясной фаршевой продукции, предусматривается внесение сыворотки творожной и шпика свиного.
Выводы
В результате проведенных исследований разработана рецептура белково-жировой эмульсии, включающая молоки (39%), белковый препарат «Гелеон 179М» (1%), жиросырье (30%), водный компонент (30%). В зависимости от использования БЖЭ в технологии мясной или рыбной продукции рекомендованы следующие водный и жировой компоненты: при производстве мясных фаршевых изделий - сыворотка творожная + шпик свиной, при производстве рыбной фаршевой продукции - вода + масло растительное соевое.
Библиография
1. Федосеева Е.В. Разработка технологии пресервов из молок лососевых с применением фермен-тирования: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Владивосток, 2015. - 25 с.
2. Сафронова Т.М., Дацун В.М. Сырье и материалы рыбной промышленности. - М.: Мир, 2004. - 272 с.
3. ЗабалуеваЮ.Ю., Бурханова А.Г. Технологические аспекты получения белково-жировой пасты из молок лососевых рыб // Вестник науки и образования Северо-Запада России. - 2015. - Т. 1, № 2. -С. 1-7.
4. Дементьева Н.В., Богданов В.Д., КоровинаЮ.А. Обоснование технологии вареных колбасных изделий из молок тихоокеанских лососей // Известия ТИНРО: сб. науч. тр. - Владивосток, 2012. -Т.168.- С. 276-287.
5. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. - М.: ДеЛи принт, 2002. - 236 с.
6. Забалуева Ю.Ю., Баженова Б.А. Методы исследования сырья и продуктов животного происхождения: учеб.-практ. пособие. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2016. - 156 с.
7. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясопродуктов. - М.: Колос, 2001. - 376 с.
8. Определение показателей биологической ценности продуктов питания расчетным методом: метод. указания к лаб. занятиям по дисциплине «Техническая биохимия» для студентов, обучающихся
по напр. «Биотехнология» дневной формы обучения / НГТУ; сост.: Т.Н. Соколова, В.М. Прохоров, В.Р. Карташов. - Н. Новгород, 2015. - 7 с.
9. Инструкция о порядке применения и утверждения единых технологических норм отходов, потерь, выхода готовой продукции и расхода сырья при производстве мороженой продукции из рыб внутренних водоемов и прибрежного лова // Приказ Министерства рыбного хозяйства СССР от 5 марта 1984 г. № 126 [Электронный ресурс]. - URL: http://www.libussr.ru/doc_ussr/usr_11971.htm (дата обращения: 16.05.2018).
Bibliography
1. FedoseevaE.V. Development of the preserves technology from salmon milt by fermentation: author's abstract of diss. kand. tech. sci. - Vladivostok, 2015. - P. 25.
2. Safronova T.M., Datsun V.M. Raw materials and products of the fishing industry. - M.: Mir, 2004. -
272 p.
3. Zabalueva Yu.Yu., Burkhanova A.G. Technological aspects of obtaining protein-fat paste from milt of salmon fish // Bulletin of Science and Education of the North-West of Russia. - 2015. - Vol. 1, N 2. -P. 1-7.
4. Dementieva N.V., Bogdanov V.D., Korovina Yu.A. Substantiation ofthe technology of cooked sausage products from milt of Pacific salmon // Izvestiya TINRO: coll. of sci. works. - Vladivostok, 2012. - Vol. 168. - P.276-287.
5. Chemical composition of Russian food products: Handbook /ed. by I.M. Skurikhin, V.A. Tutelyan. -M.: Publishing house DeLi print, 2002. - 236 p.
6. Zabalueva Yu.Yu., Bazhenova B.A. Methods for studying raw materials and animal products: study guide. - Ulan-Ude: Publishing house of ESSUTM, 2016. - 156 p.
7. Antipova L.V., Glotova I.A., Rogov I.A. Research methods of meat and meat products. - M.: Kolos, 2001. - 376 p.
8. Determination of indicators of biological value of food products by calculation method: laboratory operations manual in the discipline «Technical biochemistry» / NGTU; made by: T.N. Sokolova, V.M. Prokho-rov, V.R. Kartashov. - N. Novgorod, 2015. - 7 p.
9. Instruction on the procedure for the application and approval of common technological standards of waste, losses, output of finished products and consumption of raw materials when producing frozen products from fish of inland- and inshore fisheries // Order of the Ministry of fisheries of the USSR of March 5, 1984 № 126. - URL: http://www.libussr.ru/doc_ussr/usr_11971.htm (16.05.2018).
