CC BY
129
ОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Использование ферментированной говядины
с различным характером автолиза при производстве копченостей
ЧЕРНУХА И. М., канд. техн. наук, ЗАХАРОВ А. Н. канд. техн. наук, СТРЕКАЛОВА Е. В.
ВНИИ мясной промышленности ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Обработка говядины ферментными препаратами улучшает технологические свойства сырья с высоким содержанием соединительной ткани, позволяет увеличить сырьевую базу при выработке деликатесной продукции.
Непрерывный рост выработки и потребления мясных продуктов в нашей стране требует изыскания путей повышения эффективности производства и улучшения качества. При изготовлении копчено-вареных продуктов из говядины для интенсификации процессов созревания и посола сырья все чаще стали применять различные ферментные препараты. Результаты научных исследований как в нашей стране, так и за рубежом, а также опыт практического применения свидетельствуют, что не все ферменты, обладающие протеолитической активностью, обеспечивают желаемый результат. Большинство протеолитических ферментов катализируют деградацию белков мышечной ткани и слабо действуют на соединительнотканные белки мяса. Некоторые из них плохо гидролизуют белки мяса вследствие того, что оптимальное значение рН для них находится в кислой или щелочной области, т.е. значительно отличаются от рН мяса.
Для тендеризации мяса в настоящее время применяют про-теазы растительного, микробного и животного происхождения. Однако при определении возможности использования того или иного ферментного препарата для обработки мяса необходимо учитывать значение оптимума рН содержащейся в нем протеиназы и величину рН исходного сырья.
Принимая во внимание, что в настоящее время для выработки цельномышечных деликатесныхизделий используется сырье разных качественных групп (NOR, PSE и DFD), нами были подобраны протеазы, проявляющие свою активность в слабо кислой и близкой к нейтральному значению рН. В качестве объекта исследования был выбран четырехглавый мускул тазобедренного отруба говядины. Для экспериментов отбирали сырье по величине рН: с NOR свойствами (рН 5,9), с PSE (рН 5,3) и с DFD (рН 6,8). Говядину NOR и PSE ферментировали препаратом папаином, а DFD протосубтилином Г10Х. Выбор их был основан на том, что вели-
чина рН NOR и PSE говядины близка к оптимуму рН- активности пепсина (5,7 ±0,18), а рН DFD мяса было ближе к оптимуму рН действия протосубтилина Г10Х (6,8-7,3). Отобранное по величине рН охлажденное сырье подвергали шприцеванию рассолом, содержащим 0,1 % фермента папаина или 0,2 % протосубтилина Г10Х, и выдерживали на созревании в течение 30 ч. После этого сырье подвергали копчению и варке.
Наиболее важными показателями, характеризующими эффективность действия различных ферментных препаратов на мясное сырье, являются структурно-механические свойства и влагоудерживающая способность продукта, характеризующие его консистенцию и сочность.
Исследования показали (рис. 1), что обработка NOR, PSE и DFD говядины папаином оказывает размягчающее действие, однако, у DFD говядины, прочностные свойства были выше, чем у NOR и PSE на протяжении всего периода ферментации. Тем не менее, следует отметить, что у ферментированной NOR, PSE и DFD говядины напряжение среза было ниже, чем у неферментированной с NOR свойствами (NOR Н). Эти данные свидетельствуют о том, что в мясном сырье с высоким значением рН папаин менее активен, чем в NOR и PSE. Вместе с тем PSE говядина, обладающая повышенной жесткостью, становится более нежной, что подтверждается значением напряжения среза.
С учетом результатов исследований, представленных на рис. 1, и принятых условий ферментной обработки сырья, в дальнейших опытах NOR и PSE говядину шприцевали рассолом, содержащим фермент папаин, а DFD говядину рассолом, содержащим ферментный препарат протосубтилин Г10Х. Обработка мяса ферментными препаратами повышает водосвязывающую способность белков всех исследованных качественных групп мяса в результате увеличения в них количества гидрофильных центров (табл. 1).
Табл. 1. Изменение водосвязывающей способности белков ферментированной и неферментированной говядины
Вид сырья Водосвязывающая способность белков ( %) при продолжительности его созревания, ч
в исходном сырье 6 12 18 24 30
DFD 66,8 68,5 71,5 74,7 76,9 78,4
NOR 57,5 60,3 63,3 65,9 66,8 68,9
NOR H 57,5 58,7 59,4 60,2 61,6 62,5
PSE 48,4 49,5 51,8 54,9 57,2 58,8
Полученные результаты доказывают, что фермент папаин вызывает деградацию белков NOR и PSE говядины, при этом водоудерживающая способность повышается соответственно на 19,8 и 21,5 %. Необходимо отметить, что в PSE мясе папаин более активно воздействует на белки, чем в NOR сырье. Вероятно, это обусловлено не только уровнем его рН, но тем, что в PSE мясе часть белков находится в денатурированном состоянии. Исследования показали, что ферментная обработка DFD говядины протосубтилином Г10Х повышает водоудерживающую способность белков на 17,4 % больше, чем неферментированного сырья. Приведенные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности применения данных ферментных препаратов для обработки говядины разных групп качества.
Важным этапом экспериментальных исследований было изучение влияния ферментации на изменения свойств сырья разных качественных групп при тепловой обработке. Результаты опытов свидетельствуют, что ферментная обработка говядины позволяет раньше достичь кулинарной готовности продукта, чем неферментированной, вероятно, вследствие более высокой теплопроводности сырья, что обусловлено частичной деструкцией белковых компонентов и более высоким влагосодержанием. Так, температура 72 °С в центре продукта из ферментированного сырья достигается к 65-68 мин, а из неферментированного -к 75 мин (рис. 2).
В ферментированных образцах продукта наблюдается более интенсивное увеличение содержания небелкового азота и свободных аминокислот, которые, как известно, при тепловой обработке образуют вкусо-ароматические вещества.
Результаты исследований (рис. 3) показывают, что в ферментированной варено-копченой говядине накапливается больше
небелкового азота, что свидетельствует о более глубоком проте-олизе белковых веществ. Так, в продуктах, выработанных из DFD, NOR, и PSE сырья, обработанного ферментными препаратами, количество небелкового азота было больше, чем в неферменти-рованных образцах из NOR говядины соответственно на 5,1, 14,9 и 9,9 %. Вместе с тем можно констатировать, что после тепловой обработки количество небелкового азота во всех исследуемых образцах снижается по сравнению с исходным сырьем.
В составе небелкового азота значительный удельный вес приходится на долю свободных аминокислот. Данные, представленные в табл. 2, убедительно доказывают, что ферментация говядины пепсином и протосубтилином Г10Х способствует накоплению большего по сравнению с необработанным сырьем количества свободных аминокислот в готовых продуктах, выработанных из мяса всех исследованных групп. Сумма незаменимых аминокислот в продуктах, изготовленных из ферментированного DFD, NOR, и PSE мяса, превышала значение этого показателя у не обработанного ферментыми препаратами продукта соответственно на 9,4, 15,5 и 6,8 %. Общая сумма свободных аминокислот в готовых ферментированных продуктах была заметно выше, чем в неферменти-рованных: из DFD сырья на 9,1 %, из NOR говядины на 13,4 % и из PSE мяса на 6,7 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что обработка NOR и PSE говядины папаином, а DFD
- протосубтилином Г10Х способствует деградации белковых веществ с образованием промежуточных продуктов распада
- свободных аминокислот, которые участвуют в образовании вкуса и аромата готовых продуктов.
Для изучения влияния ферментных препаратов на устойчивость коллагена при тепловой обработке была определена степень развариваемости его в продуктах из обычного и ферментированного сырья (табл. 3). Разница в содержании окси-пролина в сырой неферментированной и ферментированной говядине незначительна. Однако в процессе тепловой обработки количество оксипролина в пересчете на сухое вещество значительно уменьшилось, мг: в неферментированном продукте из NOR говядины - на 49,88, а из ферментированной DFD - на 71,70, из NOR - на 80,62 и из PSE - на 71,31 на 100 гсухого вещества.
В ферментированных продуктах, изготовленных из DFD, NOR, и PSE мяса более высокие потери оксипролина обусловлены интенсивным гидролизом коллагена и накоплением водораство-
ВСЕ О МЯСЕ, 3-2007.
25
Табл. 3. Степень развариваемости коллагена
Табл. 2. Содержание свободных аминокислот в продуктах из ферментированного и неферментированного мяса
Аминокислота Содержание (г/100г белка) в продукте, изготовленном из мяса
DFD NOR NOR H PSE
Валин 5,43 5,95 4,75 4,94
Изолейцин 4,42 4,92 4,13 4,62
Лейцин 7,35 7,85 7,50 8,45
Лизин 9,23 9,87 8,68 8,87
Метионин 3,45 2,82 2,44 2,62
Тирозин 3,95 4,86 3,62 3,86
Треонин 4,00 4,23 4,21 4,63
Триптофан 1,54 1,95 1,56 1,45
Фенилаланин 4,89 4,23 4,24 4,02
Цистин 2,78 2,98 1,88 2,48
Сумма незаменимых амино- 47,04 49,66 43,01 45,94
кислот
Аланин 5,18 5,78 5,84 6,78
Аргинин 6,91 7,71 6,71 8,41
Аспарагиновая 10,07 9,07 9,82 8,88
Гистидин 4,05 3,95 3,65 3,55
Глицин 4,34 5,34 5,34 5,04
Глютаминовая 16,33 17,12 15,12 16,12
Пролин 7,75 8,25 5,25 6,05
Серин 5,65 4,65 3,65 4,15
Сумма заменимых амино- 60,28 61,87 55,38 58,98
кислот
ИТОГО: 107,32 111,53 98,39 104,92
Вид сырья Количество оксипролина, мг в 100 г Количество триптофана, мг в 100 г
продукта сухого вещества продукта сухого вещества
Сырое неферментированное:
NOR H 59,23 245,06 254,6 1012,3
Сырое ферментированное: 58,33 231,14 248,5 1032,1
DFD NOR PSE
56,45 227,77 246,7 1015,0
59,13 229,32 247,7 1020,8
Продукт из неферментиро-
ванного мяса: 67,31 195,18 358,1 985,3
NOR H
Продукт из ферментирован-
ного мяса: 56,55 159,44 362,2 968,6
DFD NOR 54,22 147,15 360,2 975,2
55,09 158,00 358,4 982,6
PSE
римых продуктов его расщепления под действием ферментных препаратов.
Количество триптофана в пересчете на сухое вещество уменьшается в готовых продуктах из неферментированного мяса - на 2,7 %, а из ферментированного - на 3,4.. .6,6 %. Потери его при тепловой обработке DFD говядины наибольшие, что, вероятно, связано с более высокой протеолитической активностью прото-субтилина Г10Х по отношению к мышечным белкам. Тем не менее, потери триптофана при тепловой обработке значительно меньше, чем оксипролина, что свидетельствует о целесообразности применения данных ферментных препаратов для тендеризации говядины разных качественных групп.
Различный характер изменения содержания оксипролина и триптофана при тепловой обработке в ферментированном и неферментированном мясе влияет на белковый качественный показатель (БКП), характеризующий биологическую ценность мясных продуктов. Результаты исследований свидетельствуют, что показатель БПК в готовых продуктах из ферментированного DFD, NOR, и PSE мяса составил 6,08, 6,63 и 6,22 соответственно,
в то время как в продукте из неферментированного NOR сырья БПК не превышал 5,05. Это подтверждает более высокую биологическую ценность продуктов из ферментированной говядины.
Данные, характеризующие переваримость белков готовых продуктов in vitro, приведены на рис.4. Они позволяют сделать вывод, что скорость переваримости белков продуктов, изготовленных из ферментированного сырья всех трех качественных групп выше, по сравнению с неферментированным сырьем. Результаты исследований свидетельствуют о более высокой пищевой ценности ферментированных продуктов.
Таким образом, результаты выполненных исследований позволяют рекомендовать целенаправленное применение ферментных препаратов для тендеризации говядины разных качественных групп (DFD, NOR и PSE). При выборе ферментного препарата для обработки сырья с различным характером автолиза необходимо учитывать оптимальное значение рН содержащейся в нем протеиназы, что позволит более эффективно применять биотехнологические методы с целью получения продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью.
26
■ВСЕ О МЯСЕ, 3-2007
