CC BY
111
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
1
УДК 637.5:621.3.029.426
ДЕЙСТВИЕ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВЕТЧИНЫ
Нестеренко Антон Алексеевич старший преподаватель
Зайцева Юлия Александровна студентка факультета перерабатывающих технологий
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
На сегодняшний день актуально создание технологий, позволяющих снизить себестоимость производства мясных продуктов, при этом гарантируя потребителю сохранение заданных стандартов качества. С развитием биотехнологии стали возможны разработка и внедрение новых технологий, ориентированных на интенсификацию комплекса сложных биохимических превращений, которые протекают в мясном сырье при производстве колбасных изделий
Ключевые слова: ВЕТЧИНА, ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ПРОИЗВОДСТВО, СТАРТОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
UDC 637.5:621.3.029.426
INFLUENCE OF STARTING CULTURES IN HAM PRODUCTION TECHNOLOGY
Nesterenko Anton Alexeevich senior lecturer
Zaytseva Yulia Aleksandrovna
student of the Faculty of processing technologies
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
For today, creation of the technologies, allowing lowering the cost price of manufacture of meat products, thus guaranteeing the consumer the same set of quality standards is very important. Due to biotechnology development, working out and introduction of the new technologies focused on an intensification of a complex of difficult biochemical transformations which proceed in meat raw materials by manufacture of sausage products became possible
Keywords: STARTING CULTURES, HAM, SPECIFICATIONS, MANUFACTURE, STARTING CULTURES
Введение
Развитие рыночных отношений мобилизует исследователей и промышленников на поиск новых технологических решений,
позволяющих повысить эффективность использования животного сырья различных видов за счет создания продукции с неординарными органолептическими свойствами. Одним из перспективных направлений разработки таких технологий считается создание и использование в производстве мясных изделий биологически активных веществ на основе продуктов жизнедеятельности микроорганизмов [1, 2]. Такие препараты известны как бактериальные стартовые культуры (бактериальные заквасочные культуры). На сегодняшний день актуально создание технологий, позволяющих снизить себестоимость производства мясных продуктов (замена части сырья высшего сорта на сырье более низкого сорта, которое по стоимости существенно дешевле), при этом гарантируя http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
2
производителю сохранение заданных стандартов качества и стабильность технологического процесса [2]. С развитием биотехнологии стала возможна разработка и внедрение новых технологий, ориентированных на интенсификацию комплекса сложных биохимических превращений, которые протекают в мясном сырье при производстве колбасных изделий.
Бактериальные стартовые культуры позволяют гидролизовать соединительную ткань мясного сырья, благодаря чему возрастает его влагосвязывающая способность, влагоудерживающая способность, снижается жесткость, повышаются питательная ценность и выход готового продукта [3, 4, 5].
Многими учёными [6, 7] показана перспективность применения стартовых культур, состоящих из специально подобранных штаммов микроорганизмов, целенаправленно действующих на сокращение технологического процесса и получения стабильных качественных показателей продукта при использовании мясного сырья богатого коллагеном [8, 9].
В процессе ферментации бактериальные стартовые культуры синтезируют различные экзо- и эндоферменты. Благодаря своей протеолитической активности многие бактериальные стартовые культуры принимают участие в улучшении консистенции мясных продуктов. Образуя коллагеназы и эластазы, они улучшают ценность и нежность мясного сырья с большим содержанием соединительно-тканных белков [10, 11, 12]. Так, биосинтез молочной и других органических кислот бактериями (прежде всего семейства лактобацилл и микрококов) способствует повышению нежности и сочности мяса, так как они вызывают разбухание коллагена и, тем самым, способствуют разрыхлению ткани и гидролизу низкомолекулярных связей. При этом важную роль играет также водородный показатель (рН) сырья. За счет низких значений
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
3
рН повышается и активность внутриклеточных ферментов катепсинов, оптимальная величина рН для которых равна 4,5-3,8 [13, 14].
Применение бактериальных стартовых культур, состоящих из специально подобранных штаммов микроорганизмов, обеспечивает сокращение технологического процесса и стабильные качественные показатели продукта.
В производстве используются такие штаммы микроорганизмов как: Staphylococcuscamosus, Staphylococcusxylosys, Lactobacilluscurvatus,
Debaryomyceshansenii, Pediococcuspentosaceus [7].
Staphylococcuscamosus и Staphylococcusxylosys относятся к роду стафилококков. В производстве ветчины данные культуры применяются для формирования аромата и усиления вкуса готовой продукции.
Стафилококки располагаются гроздями, одиночно или парами. Имеют шаровидную форму в диаметре от 0,5 до 1,5 мкм. Не образуют спор и развиваются во всех плоскостях.
Стафилококки хорошо переносят воздействия температур, света, химических агентов и высушивание являются устойчивыми к повышенному содержанию хлористого натрия. Восстанавливают нитраты до нитритов. Оптимальная температура для развития стафилококков 30-37оС.
Lactobacilluscurvatus - род грам-положительных факультативно-
анаэробных или микроаэрофильных бактерий.
Один из важнейших в группе молочнокислых бактерий, превращающих лактозу и другие углеводы в молочную кислоту. В большинстве случаев они непатогенны, многие виды выполняют положительную роль в питании человека. У человека они постоянно присутствуют в кишечнике, где являются симбионтами и составляют значительную часть микрофлоры кишечника. Многие виды принимают участие в разложении остатков растений. Они продуцируют молочную
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
4
кислоту, а кислая среда препятствует росту многих патогенных бактерий и грибов [7].
По форме клетки палочковидные 0,5—1,2 и 1,0-10,0 мкм. Как правило, форма одиночная вытянутая, иногда в виде коротких цепочек кокковидной формы. Деление клеток происходит в одной плоскости.
Debaryomyceshansenii относятся к роду дрожжи. Характеризуются хорошей устойчивостью к высокой концентрации соли. Способы усиливать протеолиз и липолиз предотвращают развитие нежелательной микрофлоры и способны хорошо развиваться на белковых средах [2].
Почкующиеся клетки имеют обычно круглую форму, реже овальную или удлиненную, как правило, заостренные с одной стороны. Почкование происходит на узком основании в разные стороны. Аски образуются из вегетативных клеток, без конъюгации. В аске, как правило, образуется 1 -4 аскопоры, имеющие шляповидную форму.
Pediococcuspentosaceus относится к роду кокки -грамположительные, неподвижные, не спорообразующие. Pediococcuspentosaceus в анаэробных условиях сбраживают сахара до молочной кислоты. Оптимальная температура для развития Pediococcuspentosaceus 25-35 оС, погибают при температуре выше 50оС. Клетки делятся в двух перпендикулярных направлениях в одной плоскости.
Целью исследования является изучение влияния стартовых культур на модельный фарш из низкосортного мясного сырья.
Методика исследований
Объектом исследования является влияние консорциумов микроорганизмов на мясное сырье. Культивирование микроорганизмов проводилось поверхностным способом. Данный метод заключается в том, что микроорганизмы выращивают на поверхности твердых или жидких питательных средах. Для данного исследования использовались твердые
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
5
питательные среды на основе глюкозы. Готовые среды разливали по чашкам Петри, далее засеивали культуры на стерильную питательную среду и помещали чашки в термостат при температуре 37оС [2, 4].
В ходе исследования были проведены опыты по определению роста микроорганизмов на мясном сырье, и возможность с их помощью модифицировать соединительные белки.
Для исследования роста микроорганизмов на мясном сырье были созданы модельные фарши, состоящие из 50 % говядины второго сорта и 50 % свинины полужирной, в которые вносились исследуемые
микроорганизмы.
Активация культур проводилась в микробиологическом боксе, в соответствии с Инструкцией по микробиологическому контролю. Опыт проводился в течение 24 часов.
Результаты исследования
Для проведения опытов были взяты культуры, наиболее активно проявляющие свои свойства при производстве сырокопченых колбас. Одним из важнейших показателей для стартовых культур является изменение физико-химических и функционально-технических показателей мясного сырья. Для производства колбас наиболее важными из данных показателей сырья являются влагосвязывающая способность (ВСС), влагоудерживающая способность мясного сырья и изменения рН фарша [15, 16].
Снижение рН модельного фарша представлено на рисунке 1.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
6
Рисунок 1. Изменение pH модельного фарша
Исследование pH модельного фарша показало, что рост культур Lactobacilluscurvatus, Pediococcuspentosaceus сопровождается
существенным снижением pH модельного фарша. Снижение pH связано с образованием в процессе жизнедеятельности микроорганизмов молочной кислоты. Молочную кислоту применяют в производстве мяса и мясопродуктов благодаря высоким диффузионным свойствам,
антимикробному действию, способности пластифицировать белки, ускорять созревание мяса, разрыхлять коллагеновые пучки, регулировать pH и вкус.
Вследствие отсутствия кислотообразующей способности, снижение рН модельных фаршей с культурами Debaryomyceshansenii,
Staphylococcuscarnosus, Staphylococcusxylosys происходило незначительно.
Как известно, белки мышечной ткани обладают более высокой ВСС, чем белки соединительной ткани, влагосвязывающая способность жилованного мяса уменьшается с понижением сортности мясного сырья
[17].
Результаты изменения влагосвязывающей способности модельных фаршей представлены на рисунке 2.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
7
76
Рисунок 2. Изменение ВСС модельного фарша Из представленных данных видно, что контрольный образец модельного фарша без добавления исследуемых культур по влагосвязывающей способности ниже опытных образцов модельных фаршей. Из полученных данных видно, что при добавлении опытных культур наблюдается тенденция к увеличению ВСС модельного фарша.
Влагоудерживающая способность сырья характеризуется способностью сырья удерживать влагу в процессе термической обработки. Данный показатель обеспечивает выход готового продукта и является наиболее важным технологическим показателем [6, 10, 18].
Результаты изменения влагоудерживающей способности модельных фаршей представлены на рисунке 3.
Рисунок 3. Изменение ВУС модельного фарша
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
8
-Представленные результаты свидетельствуют о том, что при внесении в модельный фарш исследуемых культур наблюдается тенденция к увеличению ВУС, которая наиболее выражена у кислотообразующих микроорганизмов Lactobacillus curvatus, Pediococcus pentosaceus.
Выводы
Проведены исследования стартовых культур на модельном фарше из малоценного мясного сырья. Введение культур Lactobacilluscurvatus, Pediococcuspentosaceus приводит к смещению рН модельного фарша в кислую сторону, увеличивает влагосвязывающую и влагоудерживающую способность модельного фарша. Введение культур Debaryomyceshansenii, Staphylococcuscarnosus, Staphylococcusxylosys не дает значительного изменения рН, ВСС и ВУС модельного фарша. Мы считаем, что введение в рецептуру ветчин данных культур будет способствовать значительным изменениям функционально-технических свойств коллаген содержащего мясного сырья.
Список литературы
1. Нестеренко, А. А. Влияние активированных электромагнитным полем низких
частот стартовых культур на мясное сырье / Нестеренко А. А., Горина Е. Г. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №05(099). - С. 786-802. - IDA [article ID]: 0991405053. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/53.pdf, 1,063 у.п.л.
2. Зайцева, Ю. А. Новый подход к производству ветчины [Текст] / Ю. А. Зайцева, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. - 2014. - №4. - С. 167-170.
3. Нестеренко, А.А. Технология ферментированных колбас с использованием электромагнитного воздействия на мясное сырье и стартовые культуры / А.А.Нестеренко // Научный журнал «Новые технологии», Майкоп: МГТУ, - 2013. -№1. - С. 36-39.
4. Нестеренко, А.А. Влияние электромагнитного поля на развитие стартовых культур в технологии производства сырокопченых колбас [Текст] / А.А.Нестеренко // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - Мичуринск, 2013.
- № 2 - С. 75-80.
5. Тимошенко, Н.В. Разработка технологии лечебно-профилактических колбасных изделий для детей школьного возраста / Н.В. Тимошенко, А.М. Патиева, С.В. Патиева, С.Н. Придачая // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012.
- Т. 1. № 35. - С. 377-384.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
9
6. Нестеренко, А.А. Посол мяса и мясопродуктов / А.А. Нестеренко, А.С. Каяцкая // Вестник НГИЭИ. 2012. - №8. - С. 46-54.
7. Нестеренко, А. А. Биологическая ценность и безопасность сырокопченых колбас с предварительной обработкой электромагнитным полем низких частот стартовых культур и мясного сырья / Нестеренко А. А., Акопян К. В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №05(099). - С. 772 - 785. - IDA [article ID]: 0991405052. - Режим доступа:http://ej.kubagш.m/2014/05/pdf/52.pdf, 0,875 у.п.л.
8. Белякина, Н. Е. Мясорастительные консервы для питания в условиях неблагоприятной экологической обстановки // Н. Е. Белякина, А. В. Устинова, А. И. Сурнина, Н. С. Мотылина, Н. В. Тимошенко, С. В. Патиева // Мясная индустрия. -2009. - № 8. - С. 42-45.
9. Нестеренко, А. А. Изучение действия электромагнитного поля низких частот на мясное сырье [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. - 2014. -№4. - С. 224-227.
10. Патиева, А.М. Обоснование использования мясного сырья свиней датской селекции для повышения пищевой и биологической ценности мясных изделий / А.М.Патиева, С.В. Патиева, В.А. Величко, А.А. Нестеренко // Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар: КубГАУ, - 2012. - Т. 1. - № 35 -С. 392-405.
11. Устинова, А. В. Нутриентная адекватность и безопасность свинины, обогащенной микроэлементами / А.В. Устинова, Е.А. Москаленко С.В. Патиева // Пищевая промышленность. - 2013. - № 10. - С. 76-77.
12. Патиева, А.М., Жирнокислотный состав шпика свиней датской породы / А.М. Патиева, С.В. Патиева, В.А. Величко // Вестник НГИЭИ. - 2012. - № 8. - С. 69-82.
13. Нестеренко, А. А. Электромагнитная обработка мясного сырья в технологии производства сырокопченой колбасы / А.А. Нестеренко // Научный журнал «Наука Кубани», Краснодар: Министерства образования и науки Краснодарского края. - 2013. - № 1. - С. 41-44.
14. Нестеренко, А. А. Использование электромагнитной обработки в технологии производства сырокопченых колбас / А. А Нестеренко, А. В. Пономаренко // Вестник Нижегородского государственного инженерно-экономического института. -2013.-№ 6 (25). - С. 74-83.
15. Устинова, А.В. Колбасные изделия для профилактики железодефицитных состояний у детей и взрослых / А.В. Устинова, Н.Е. Солдатова, Н.В. Тимошенко, С.В. Патиева // Мясная индустрия. - 2010. - № 12. - С. 37-39.
16. Тимошенко, Н. В. Разработка технологий рубленых мясорастительных полуфабрикатов для людей, предрасположенных или страдающих сердечнососудистыми заболеваниями / Н. В. Тимошенко, А. М. Патиева, С. В. Патиева, М. П. Коваленко // Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар: КубГАУ, - 2008. - Т. 1. № 15. - С. 176-179.
17. Куценко, Л. Ю. Разработка технологии функциональных мясных изделий для людей, предрасположенных или имеющих избыточную массу тела с использованием функционального мясного сырья и конжаковой камеди / Л. Ю. Куценко, Е. П. Лисовицкая, А. М. Патиева, С. В. Патиева // Вестник НГИЭИ. - 2013. - № 6 (25). - С. 61-69.
18. Нестеренко, А. А. Применение стартовых культур в технологии производства ветчины / А. А. Нестеренко, Ю. А. Зайцева // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 1(31) - С. 65-68.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
10
References
1. Nesterenko, A. A. Vlijanie aktivirovannyh jelektromagnitnym polem nizkih chastot startovyh kul'tur na mjasnoe syr'e / Nesterenko A. A., Gorina E. G. // Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) [Jelektronnyj resurs]. - Krasnodar: KubGAU, 2014. -№05(099).- S. 786-802. - IDA [article ID]: 0991405053. - Rezhim dostupa: http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/53.pdf, 1,063 u.p.l.
2. Zajceva, Ju. A. Novyj podhod k proizvodstvu vetchiny [Tekst] / Ju. A. Zajceva, A. A. Nesterenko // Molodoj uchenyj. - 2014. - №4. - S. 167-170.
3. Nesterenko, A. A. Tehnologija fermentirovannyh kolbas s ispol'zovaniem jelektromagnitnogo vozdejstvija na mjasnoe syr'e i startovye kul'tury / A. A. Nesterenko // Nauchnyj zhurnal «Novye tehnologii», Majkop: MGTU, - 2013. - №1. - S. 36-39.
4. Nesterenko, A. A. Vlijanie jelektromagnitnogo polja na razvitie startovyh kul'tur v tehnologii proizvodstva syrokopchenyh kolbas [Tekst] / A. A. Nesterenko // Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Michurinsk, 2013. - № 2 - S. 7580.
5. Timoshenko, N. V. Razrabotka tehnologii lechebno-profilakticheskih kolbasnyh izdelij dlja detej shkol'nogo vozrasta / N. V. Timoshenko, A. M. Patieva, S. V. Patieva, S. N. Pridachaja // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2012. - T. 1. № 35. - S. 377-384.
6. Nesterenko, A. A. Posol mjasa i mjasoproduktov / A. A. Nesterenko, A. S. Kajackaja // Vestnik NGIJel. 2012. - №8. - S. 46-54
7. Nesterenko, A. A. Biologicheskaja cennost' i bezopasnost' syrokopchenyh kolbas s predvaritel'noj obrabotkoj jelektromagnitnym polem nizkih chastot startovyh kul'tur i mjasnogo syr'ja / Nesterenko A. A., Akopjan K. V. // Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) [Jelektronnyj resurs]. - Krasnodar: KubGAU, 2014. - №05(099). - S. 772 - 785. -IDA [article ID]: 0991405052. - Rezhim dostupa:http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/52.pdf, 0,875 u.p.l.
8. Beljakina, N. E. Mjasorastitel'nye konservy dlja pitanija v uslovijah neblagoprijatnoj jekologicheskoj obstanovki // N. E. Beljakina, A. V. Ustinova, A. I. Surnina, N. S. Motylina, N. V. Timoshenko, S. V. Patieva // Mjasnaja industrija. - 2009. - № 8. - S. 42-45.
9. Nesterenko, A. A. Izuchenie dejstvija jelektromagnitnogo polja nizkih chastot na mjasnoe syr'e [Tekst] / A. A. Nesterenko, K. V. Akopjan // Molodoj uchenyj. - 2014. - №4. -S. 224-227
10. Patieva, A. M. Obosnovanie ispol'zovanija mjasnogo syr'ja svinej datskoj selekcii dlja povyshenija pishhevoj i biologicheskoj cennosti mjasnyh izdelij / A. M. Patieva, S. V. Patieva, V. A. Velichko, A. A. Nesterenko // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, Krasnodar: KubGAU, - 2012. - T. 1. - № 35 - S. 392-405.
11. Ustinova, A. V. Nutrientnaja adekvatnost' i bezopasnost' svininy, obogashhennoj mikrojelementami / A. V. Ustinova, E. A. Moskalenko S. V. Patieva // Pishhevaja promyshlennost'. - 2013. - № 10. - S. 76-77.
12. Patieva, A. M., Zhirnokislotnyj sostav shpika svinej datskoj porody / A. M. Patieva, S. V. Patieva, V. A. Velichko // Vestnik NGIJeI. - 2012. - № 8. - S. 69-82.
13. Nesterenko, A. A. Jelektromagnitnaja obrabotka mjasnogo syr'ja v tehnologii proizvodstva syrokopchenoj kolbasy / A. A. Nesterenko // Nauchnyj zhurnal «Nauka Kubani», Krasnodar: Ministerstva obrazovanija i nauki Krasnodarskogo kraja. - 2013. - № 1. - S. 41-44.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
Научный журнал КубГАУ, №101(07), 2014 года
11
14. Nesterenko, A. A. Ispol'zovanie jelektromagnitnoj obrabotki v tehnologii proizvodstva syrokopchenyh kolbas / A. A Nesterenko, A. V. Ponomarenko // Vestnik Nizhegorodskogo gosudarstvennogo inzhenerno-jekonomicheskogo instituta. - 2013. - № 6 (25). - S. 74-83.
15. Ustinova, A. V. Kolbasnye izdelija dlja profilaktiki zhelezodeficitnyh sostojanij u detej i vzroslyh / A. V. Ustinova, N. E. Soldatova, N. V. Timoshenko, S. V. Patieva // Mjasnaja industrija. - 2010. - № 12. - S. 37-39.
16. Timoshenko, N. V. Razrabotka tehnologij rublenyh mjasorastitel'nyh polufabrikatov dlja ljudej, predraspolozhennyh ili stradajushhih serdechno-sosudistymi zabolevanijami / N. V. Timoshenko, A. M. Patieva, S. V. Patieva, M. P. Kovalenko // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, Krasnodar: KubGAU, - 2008. - T. 1. № 15. - S. 176-179.
17. Kucenko, L. Ju. Razrabotka tehnologii funkcional'nyh mjasnyh izdelij dlja ljudej, predraspolozhennyh ili imejushhih izbytochnuju massu tela s ispol'zovaniem funkcional'nogo mjasnogo syr'ja i konzhakovoj kamedi / L. Ju. Kucenko, E. P. Lisovickaja, A. M. Patieva, S. V. Patieva // Vestnik NGIJel. - 2013. - № 6 (25). - S. 61-69.
18. Nesterenko, A.A. Primenenie startovyh kul'tur v tehnologii proizvodstva vetchiny / A. A. Nesterenko, Ju. A. Zajceva // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2014. - № 1 (31) - S. 65-68.
http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/34.pdf
