CC BY
56
УДК 664.934
Паачний В.М., д.т.н., доцент, (pasww1@ukr.net) Нацюналънийутверситет харчових технологт, Кше, Ястреба Ю.А., к.т.н., © (yul-yastreba@yandex.ru) Полтавсъкийутверситет економжи / торг1вл1
ДОСЛЩЖЕННЯ СТРУКТУРНО-МЕХАН1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ГЕЛ1В АЛЬГ1НАТ1В ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА М'ЯСНИХ ТА М'ЯСОМ1СТКИХ ПРОДУКТ1В
У статт1 наведет результаты дослгдженъ структурно-мехатчних показнитв гел1в алъгтат1в та тдтверджена можливктъ гх використання в технологи м'ясопродуктгв.
Ключое1 слова: гел1, реолог1я, алъгтати, сол1 калъщю, г/дратащя.
Вступ. В останш роки на св1товому ринку технологш продукта харчування визначились тенденци до розроблення структурованих продукта, яю мають стабшьш ф1зико-х1м1чш, органолептичш тареолопчш властивост1 [1, 2]. Технолопя виробництва структурованих харчових продукта грунтуеться на реал1заци функцюнальних властивостей шгред1ента сировини, яю в технолопчному потощ здатш до утворення структурованих систем [3, 5, 6].
Слщ зазначити, що в1тчизняними I закордонними вченими на основ! багатор1чних дослщжень доведена актуальшсть застосування в технолог!! харчових продукта добавок I наповнювач1в, яю модиф1кують I стабшзують 1х структурно-мехашчш властивост1 (СМВ). Це достатньо велика група речовин р1зномаштно! х1м1чно! природи, як рослинного, так I тваринного походження, що мають пол1мерну природу. Класиф1куються натуральш гщроколощш стабшзатори залежно вщ морфолопчно! надежности бшково! природи (желатин, казешати, альбумши) [3,4]; витяжки з рослин (гум1араб1к, гхати, карайя, трагакантова камедь) [3]; камед1 з насшня рослин (рожкове дерево, гуарова, псил1ум); крохмаль I його модифжоваш види; мжробш камед1 (ксантан); екстракти водоростей (агар, альгшати, карагшан); пектини (низькомолекулярний I високомолекулярний метоксил); целюлози (карбок-симетилцелюлоза натрш, м1крокристал1чна целюлоза, гщроксипропшцелюлоза, гщроксипрошлметилцелюлоза, тощо).
До основних властивостей гщроколощних стабшзатор1в вщносять: здатшсть до гелеутворення; збшьшення в'язкост1 продукта I зниження ризику виникнення синерезису; направленого структурування продукта, полшшення 1х сенсорних I технолопчних характеристик; регулювання харчово! цшност1 продукта з одночасним зниженням енергетично! цшностц зниженням витрат сировини, а тим самим зниження соб1вартост1 готово! продукцп [4].
В сучаснш науковш л1тератур1 вщм1чаеться, що бшьш широке використання серед вищезазначених гщроколовдв отримали полкахариди. Завдяки сво1м юнообмшним властивостям I комплексоутворювальнш здатносп
© Паачний В.М., Ястреба Ю.А., 2013
125
полкахариди можуть формувати термостабшьш гел1 з заданими СМВ та гщродинам1чними показниками. Серед них особливе мюце займае полкахарид, отриманий з бурих водоростей - альгшат натрш (Algna) [1, 2].
Альгшат натрш складаеться ¿з залишюв О-маннуроново! та Ь-палуроново! кислот. Сам1 альгшов1 кислоти у вод1 нерозчинш, проте мають можливкть И зв'язувати. Альгшати утворюються пвд час нейтрал1зацп карбоксильних груп альгшово! кислоти, вони розчинш в гарячш I холоднш водг Альгшати не засвоюються оргашзмом людини, але сприяють зв'язуванню I виведенню з кишечника тяжких метал1в I деяких шших токсичних речовин [7].
Необхщно вщм1тити, що гел1 альгшату натрш стшю до дд! низьких I високих температур, що позитивно вир1зняе 1х вщ гел1в агар-агару, желатину, карапнану [3].
Вщомо, що реолопчш властивост1 гел1в альгшату натрш можуть змшюватись в бажаному напрям1 шляхом «зшивання» структури полкахариду, наприклад, за допомогою юшв кальцш (Са2+).
Здатнкть альгшату натрш (Algna) до ступеневого гелеутворення пщ час взаемодп з юнами кальцш (Са2+) стала основою для його широкого використання в технолог!! структурованих харчових продукта.
Анал1з публжацш, присвячених проблем! стуктуроутворювання харчових продукта вказуе на перспектившсть проведения подальших дослщжень з застосування альгшата у харчових технолопях.
Мета та задач1 дослщжень. Метою статл е висв1тлення результата дослщжень СМВ гел1в альгшата з р1зним вмктом альгшату натрш та солей кальцш для встановлення оптимального д1апазону концентрацш альгшата I солей кальцш в склад1 м'ясних та м'ясомктких продукта з заданими СМВ.
Матер1али 1 методи. В рамках плану експериментальних роб1т були проведен! дослщження СМВ гел1в альгшата, отриманих за р1зних концентрацш альгшату натрш (А^№) та юшв кальцш (Са2+), який входив до складу глюконату кальцш
Визначали вщносну деформацш, граничну напругу зсуву 1 компресшш характеристики гел1в альгшату натрш з введениям юшв Са2+' та фаршевих мае з 1х використанням.
Дослщження проводилось на прилад^ розробленому науковцями ПУЕТ, для визначення вщносно! деформацп твердо-рщких харчових продукта, який дозволив вим1ряти вщносну деформацш експериментальних зразюв.
Вщносна деформащя фжсувалася вим1рювальним приладом з точшетю до 0,01 мм. За вщомою товщиною та площею поверхш дослщного зразка визначали вщносну деформацш та осьовий тиск.
Результати дослщжень. Предметом дослщження були модельш гел1, виготовлеш за наступних концентрацш рецептур них компонента: -
1,5...4,5 % та солей кальцш (С12Н22Са014) - 0,1...0,35 %.
Отримаш даш СМВ гел1в альгшату натрш з вищезазначеними солями кальцш представлен! на рис. 1.
126
Рис. 1. Залежшсть вщносноУ деформацп гел1в альгшату нат|мю з глюконатом кальщю ввд напруги зсуву
Зразок: 1 - 1,5 % А1я№ + 0, 10% С^^СаОм; 2 - 3 % А^а + 0,15 % С12Н22Са014; 3 - 4,5 % + 0,35 % С:2Н22Са0:4;
Встановлено математичний зв'язок м1ж вщносною деформащею експериментальних гел1в альгшату кальцш (У) та граничною напругою зсуву (х) який описуеться р1вняннями:
У1 = 0,7792х3 - 0,0592х2 - 36,413х + 64,278; г2 = 0,98
У2 = 0,4487х3 + 6,8347х2 - 65,749х + 95,098; г2 = 0,98
Уэ = 0,1237х3 + 15,102х2 - 108,44х + 143,85; г2 = 0,98
Даш коефщенти апроксимаци (г2) свщчать про високу достов1ршсть р1вняння, яю описують даний процес для кожного експериментального зразка.
Анал1зуючи дане граф1чне зображення, можна зробити висновок, що концентращя альгшату натрш та глюконату кальцш мае суттевий вплив на структурно-мехашчш властивост1 гел1в альгшату кальцш. Збщьшення альгшату натрш в рецептур! понад 4,5 % призводить до значного зменшення вщносно! деформацп пщ д1ею тако! ж гранично! напруги зсуву. Альгшатов1 гел1 мають бщьш пружну та щшьну структуру, що пщтверджуеться дослщженнями гранично! напруги зсуву. Ущшьнення структури також вщбуваеться ¿з збшьшенням концентраци глюконату кальцш.
Вищезазначене стае теоретичним пщгрунтям для прогнозування рецептурного складу мясопродукта з заданими СМВ при використанш гел1в альгшату кальцш.
Прогнозування СМВ продукта передбачае попередне комп'ютерне проектування рецептури комбшованого м'ясного продукту з заданим х1м1чним складом, що дало можливють теоретично обгрунтувати та обрати оптимальне сшввщношення шгред1ента рецептури.
У ход1 експерименту були виготовлеш вареш ковбасш вироби з додаванням гел1в альгшату кальцш та проведенш дослщження з визначення 1х структурно-мехашчних властивостей. Компонентами в рецептур! е яловичина 1 гатунку, свинина жирна. В розроблених рецептурах здшснювалася замша яловичини 1 гатунку на гел1 альгшату кальцш в кщькост1 вщ 2,5 до 10 %.
127
Результата дослщжень СМВ ковбасних вироб1в представлен! на рис. 2 та 3
Маса вантажу, г
Рис. 2. Ефектнвна в'язккть ковбасних вироб1в
1 - контроль ; 2 - зразок I (2,5 % AlgCa); 3 - зразок II (5 % AlgCa); 4 - зразок III (7,5 % AlgCa); 5 -IV зразок (10 % AlgCa);
Гранична напруга зсуву, Па
Рис. 3. Залежшсть вщносноУ деформацп ковбасних вироб1в ввд напруги
зсуву
1 - контроль ; 2 - зразок I (2,5 % AlgCa); 3 - зразок II (5 % AlgCa);
4 - зразок III (7,5 % AlgCa); 5 -IV зразок (10 % AlgCa);
На основ! отриманих експериментальних даних встановлеш гранична напруга зсуву, величина вщносно! деформацп та ефективна в'язккть (рис. 2 та 3), яю св1дчать про збшьшення пластичност1 ковбасних вироб1в i покращення структури готового продукту пор1вняно з контролем.
Анал1з представлених даних свщчить, що модельн1 ковбасн1 вироби, виготовлеш з додаванням гел1в альг1нату кальщю, мають СМВ, характерн1 для ковбас традиц1йного асортименту при використанн1 в рецептур! альгшату натр1ю до глюконату кальц1ю у сп1вв1дношеннях останн1х 1:7...1:20, яке залежить в1д вм1сту в сухих речовинах продукту 61лк1в тваринного походження та орган1чного фосфору.
128
Висновки. Результата проведених дослщжень пщтверджують можливкть ефективного використання гел1в альгшату кальцш в технолог!! м'ясних та м'ясомктких продукта 3i стабшьними структурно-мехашчними властивостями при рацюнальному nifl6opi рецептурних компонента.
Л1тература
¡.Авдеева О. Вивчення структурно-мехашчних показниюв гел1в альгшату кальцш для отримання капсульних продукта / Олеся Авдеева, Свгенш Пивоваров // Обладнання та технолог!! харчових виробництв Донец. нац. ун-т економжи i торпвл1 iM. М. Туган-Барановського. - 2007. - № 16. - С. 112-118.
2.Пивоварова О. Дослщження стану води та вологоутримуючо! здатност1 структурованих систем на основ! альг1нату натр1ю / Ольга Пивоварова, Свген1й Пивоваров // Прогресивн1 техшка та технолог!! харчових виробництв ресторанного господарства i торг1вл1 Харк. держ. ун-т. харчування та торг!вл!. - 2009. - Вип. № 2 (10). - С. 170-177.
3.Пищевая химия / [Нечаев А. П., Траубенберг С. Е., Кочеткова А. А., Колпакова В. В., Витол И. С., Кобелева И. Б. ] ; под. ред. А. П. Нечаева. - [4-е.]. - СПб. : ГИОРД, 2007. - 640 с.
4.Сарафанова Л. А. Пищевые добавки: энциклопедия [2-е изд., испр. и дор.] / Сарафанова Л. А. - СПб: ГИОРД. 2004. - 808 с.
5.Ячнева М. Теоретические и практические аспекты производства инжектированных и реструктурированных мясопродуктов/ Марина Ячнева, Анна Ярмолюк // Мясной бизнес. - 2009. - №8. - С. 40-41.
6.Сучков В. В. "ЭлайТ-мит" и "ЭлайТ-ПФ" - новые структурирующие комплексы для рубленых полуфабрикатов / В. В. Сучков, В. В. Сучков // Мясной бизнес. - 2008. - № 7. - С. 30-31
7.Булдаков А. С. Пищевые добавки. Справочник / Булдаков А. С. - M.: ДеЛи принт, 2001. - 435 с.
Summary
In the articles are resulted results of researches of structural mechanical indexes of gels of alginate of calcium and meat products.
Рецензент - к.вет.н., професор Козак М.В.
129
