CC BY
213
УДК 637.133:664.92/.94
Ю.В. Рогожин, В.В. Рогожин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЛИЦЕРИНА ДЛЯ КОНСЕРВИРОВАНИЯ МЯСА И МОЛОКА
Ключевые слова: консервирование,
глицерин, мясо, молоко.
Введение
Глицерин является трехатомным спиртом и входит в состав различных липидов (ацилг-лицеридов, фосфолипидов и др.) [1]. Глицерин представляет собой при комнатной температуре (23-25оС) сиропообразную, сладкую на вкус, бесцветную жидкость, без запаха, смешивающуюся в любых отношениях с водой [2]. В России глицерин получают в промышленных масштабах.
Используют глицерин при производстве кондитерских изделий, шоколада, хлеба и т.д. При добавлении глицерина в хлебные изделия увеличивается срок их хранения, уменьшается налипание крахмала при выпечке. Глицерин широко используется при производстве безалкогольных напитков. При смешивании глицерина с водой образуются растворы с низкой температурой замерзания. Так, 66,7%-ный водный раствор глицерина замерзает только при -46,5оС [3].
Глицерин применяется в медицине и в производстве фармацевтических препаратов в качестве растворителя лекарственных средств, а также добавляется в крема, мази и пасты, предотвращая их высыхание. Этому способствует высокая температура кипения глицерина (290оС). Кроме того, глицерин обладает антисептическим действием, поэтому его вводят в состав туалетного мыла. При наружном применении глицерина кожа приобретает белизну и смягчается.
Глицерин рекомендуют использовать в качестве консерванта эритроцитарной массы, зерен пшеницы, пантов северного оленя и др. [4-6].
Высокая пищевая ценность глицерина позволяет использовать его в качестве пищевой добавки Е422 [7].
Целью исследований было изучить действие глицерина в консервировании мяса и молока. В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи: 1) изучить действие малых и высоких концентраций глицерина при консервировании мяса; 2) установить действие различных концентраций глицерина на длительность хранения молока; 3) предложить технологические схемы использования глицерина для консервирования мяса и молока.
Материалы и методы исследований
Для исследований использовали мороженое мясо (говядину) и питьевое молоко. Перед консервированием мясо размораживали при 23оС. При этом мясо имело следующие органолептические показатели: темно-красный цвет, приятный специфичный запах, плотную консистенцию с ровной, блестящей поверхностью.
При консервировании 200 г мяса полностью погружали в раствор глицерина различной концентрации, а затем выдерживали в течение определенного времени при 23оС.
В исследовании использовали цельное молоко следующего химического состава, %: вода — 88,0, СОМО — 10,0, липидов — 3,6, углеводов — 4,5, белков — 3,2.
При консервировании молоко разливали в емкости по 200 мл (р = 1,029 г/см3), добавляя соответствующий объем 100%-ного глицерина и после перемешивания оставляли при 23оС. Все исследования проводили при естественном освещении и влажности, повторность опыта 4-кратная.
Определяли содержание основных компонентов молока [8]. Спектрофотометрические исследования проводили на двухлучевом спектрофотометре DМS 100 S ^апап, США). Взвешивание образцов проводили на лабораторных исследовательских весах фирмы ОНАи (США), с точностью измерений ±0,1 мг. Измерение рН проводили на
рН-метре марки ОР 211/1 (Венгрия) с точностью до +0,01 ед. рН. Калибровку прибора осуществляли стандартными буферными растворами. В работе использовали глицерин высокой очистки. Статистическую обработку данных проводили по Лакину [9].
Результаты и их обсуждение
Для консервирования использовали водные растворы глицерина (20-70%) и 100%-ный глицерин (табл. 1). Из данных таблицы следует, что контрольные образцы мяса перед консервированием имели темно-красный цвет, приятный специфичный запах, плотную консистенцию с ровной, блестящей поверхностью. Без консерванта мясо могло храниться при комнатной температуре 2-3 сут. Однако уже низкие концентрации глицерина (20-35%) проявляют консервирующее действие, продлевая срок хранения мяса от 5 до 16 сут. При концентрации глицерина 50% и выше отмечается выраженный консервирующий эффект, позволяющий увеличить срок хранения мяса с 4 до 12 мес. В этот период хранения отмечается изменение окраски мяса, с сохранением его специфического запаха, но при этом происходит изменение его консистенции. При использовании низких концентраций глицерина наблюдается размягчение мяса, а при высоких — затвердевание. Последнее обусловлено высокой поглотительной способностью глицерина, концентрированные растворы которого отнимают воду из мышечных тканей.
В целом применение глицерина позволяет обеспечить длительное хранение мяса без использования низких температур, сопровождаемых большими затратами энергии и высокими издержками.
На основании проведенных исследований нами предложена принципиально новая технологическая схема консервирования мяса растворами глицерина (рис. 1).
В целом технологический процесс консервирования мяса включает контейнер с мясом 1, куда заливают глицерин, который поступает из бака 2. Консервант должен полностью покрыть поверхность мяса, обеспечивая длительную сохранность мяса
3. После окончания консервирования глицерин сливают, и он может быть повторно использован для консервирования мяса (рис. 1).
Таким образом, растворы глицерина при концентрации выше 40% проявляют выраженный консервирующий эффект, обеспечивая длительную сохранность биогенных тканей. При этом глицерин практически не влияет на органолептические свойства продукта. Консервант прост в применении, что отражено в технологической схеме, и недорогой по стоимости. Эти преимущества позволяют активно использовать глицерин как в пищевой промышленности, так и в сельскохозяйственном производстве. Поэтому нами был использован глицерин еще и для консервирования молока (табл. 2).
Перед началом исследований молоко представляло собой однородную по консистенции жидкость, без запаха, белого цвета, рН 6,6.
Из данных таблицы 2 следует, что при отсутствии консерванта молоко при 23оС способно храниться только в течение 1,5-2 сут., что сопровождается образованием хлопьев, появлением кисловатого запаха, расслоением жидкости, понижением рН до 5,2.
Таблица 1
Влияние различных концентраций глицерина на сроки хранения говядины (условия: 23оС, при естественном освещении и свободном доступе воздуха)
Концентрация глицерина, % Длительность хранения, сут. Наблюдаемые изменения
Контроль 0 Цвет темно-красный, приятный специфичный запах, консистенция плотная, поверхность ровная, блестящая
Контроль 2±1 Цвет темно-коричневый, тухлый запах, плесень
20 5±2 Цвет темно-коричневый, тухлый запах, плесень
25 10±3 Цвет темно-коричневый, тухлый запах, плесень
30 14±3 Цвет темно-коричневый, тухлый запах, единичная плесень
35 15±3 Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция мягкая
40 26±3 Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция мягкая
50 120±10 Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция мягкая
60 155±12 Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция плотная
70 198±20 Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция плотная
100 9-12 мес. Цвет темно-коричневый, сохраняется специфичный запах, консистенция твердая
Рис. 1. Технологическая схема консервирования мяса растворами глицерина:
1 — контейнер для мяса с консервантом;
2 — бак с глицерином;
3 — контейнер с консервированным мясом
Таблица 2
Влияние различных концентраций глицерина на сроки хранения молока (условия: 23оС, при естественном освещении и свободном доступе воздуха)
Концентрация глицерина, % Длительность хранения, сут. Наблюдаемые изменения рн
Контроль 0 Однородная жидкость, без запаха, белого цвета 6,6
Контроль 1,5±0,5 Проявляется неоднородность жидкости, запах кисловатый, образуются хлопья, наблюдается свертывание молока 5,2
5 12±3 Неоднородная жидкость, запах кисловатый, образуются хлопья, наблюдается свертывание молока 5,6
10 13±3 Неоднородная жидкость, запах кисловатый, образуются хлопья, наблюдается свертывание молока 5,6
15 14±4 Неоднородная жидкость, запах кисловатый, образуются хлопья, наблюдается свертывание молока, появляется плесень 5,4
20 17±5 Неоднородная жидкость, запах кисловатый, образуются хлопья, наблюдается свертывание молока, появляется плесень 5,5
25 19±5 Однородная жидкость, белого цвета, кисловатый запах, появляется плесень 5,4
30 20±6 Однородная жидкость, белого цвета, кисловатый запах, появляется плесень 5,3
35 40±8 Однородная жидкость, белого цвета, кисловатый запах 6,4
40 58±6 Однородная жидкость, белого цвета с сероватым оттенком, кисловатый запах 6,7
50 72±7 Однородная жидкость, белого цвета с сероватым оттенком, кисловатый запах 6,9
Низкие концентрации глицерина (5-20%) проявляют на молоко консервирующий эффект. Наибольшее консервирующее действие глицерина наблюдается при концентрации 35% и выше. Причем 50%-ный раствор глицерина позволяет сохранять молоко при комнатной температуре в течение 2-2,5 мес. Кислотность молока зависела от концентрации глицерина и понижалась по мере увеличения его содержания в продукте.
При добавлении к молоку глицерина молочный продукт приобретает пикантный сладковатый вкус. Глицерин подавляет рост молочнокислых бактерий и поэтому не наблюдаются свертывание молока и образование хлопьев. Однако при длительном хранении молоко приобретает сероватый оттенок и незначительное защелачивание среды до рН 6,7-6,9.
Проведенные исследования позволили нам разработать и предложить принципиальную технологическую схему консервирования молока концентрированными растворами глицерина (рис. 2).
В целом предлагаемый технологический процесс консервирования молока состоит из следующих этапов: вначале глицерин из бака 1 заливают в бак 2, а затем растворы перемешивают с помощью механической мешалки 3. Длительность хранения определяется содержанием в молоке глицерина.
Следует отметить некоторые преимущества глицерина при его использовании в качестве консерванта:
- имея биогенную природу, глицерин может быть использован для консервирования сельскохозяйственной продукции;
I
Рис. 2. Технологическая схема консервирования молока глицерином:
1 — бак с глицерином;
2 — бак для молока с глицерином;
3 — механическая мешалка
- при концентрации 35% и выше растворы глицерина подавляют рост и развитие микроорганизмов и плесени;
- обладая полярной природой, глицерин легко растворяется в молоке;
- обладая высокой вязкостью, глицерин трудно проникает в мышечные ткани и поэтому не может накапливаться в них;
- обладая хорошей растворимостью в воде, глицерин легко удаляется с поверхности продукта;
- может быть использован как дополнительный питательный субстрат;
- при использовании глицерина или растворов глицерина, продлевается срок хранения сельскохозяйственной продукции и сохраняется ее качество;
- низкая летучесть глицерина позволяет многократно его использовать для консервирования мяса;
- низкая коррозионная активность с металлами позволяет обрабатывать и хранить консервированное мясо в металлических емкостях;
- наиболее перспективно использовать глицерин при техногенных катастрофах, например, в период прекращения работы морозильных установок;
- низкая себестоимость технологии.
Выводы
1. Растворы глицерина 20-35%-ной концентрации проявляют консервирующее действие, продлевая срок хранения мяса от 5 до 16 сут. При концентрации глицерина 50% и выше отмечается выраженный консервирующий эффект, позволяющий увеличить срок хранения мяса с 4 до 12 мес.
2. Низкие концентрации глицерина (5-20%) проявляют на молоко консервирующий эффект. Наибольшее консервирующее действие глицерина наблюдается при концентрации 35% и выше. Причем 50%-ный раствор глицерина позволяет сохранять молоко при комнатной температуре в течение 2-2,5 мес. Кислотность молока зависела от концентрации глицерина и понижалась по мере увеличения его содержания в продукте.
3. На основании выявленных закономерностей действия низких и высоких концентраций глицерина нами предложены технологические схемы его использования для консервирования мяса и молока.
Библиографический список
1. Ленинджер А. Биохимия. — М.: Мир, 1976. — 957 с.
2. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. — М.: Мир, 1976. — 541 с.
3. Рахманкулов Д.Л., Кимсанов Б.Х., Ча-нышев Р.Р. Физические и химические свойства глицерина. — М.: Химия, 2003. — 200 с.
4. Аграненко В.А., Федорова Л.И. Замороженная кровь и ее клиническое применение. — М.: Медицина, 1983. — 96 с.
5. Рогожин В.В., Рогожина Т.В., Кури-
люк Т.Т. Использование глицерина для консервации зерен пшеницы // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2010. —
№ 10. — С. 16-19.
6. Рогожина Т.В., Рогожин В.В. Использование глицерина для консервирования пантов северного оленя и другого биологического сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2011. — № 6. — С. 24-27.
7. Люк Э., Ягер М. Консерванты в пищевой промышленности. — СПб.: ГИОРД,
1998. — 256 с.
8. Рогожин В.В., Рогожина Т.В. Практикум по биохимии молока и молочных продуктов. — СПб.: ГИОРД, 2008. — 224 с.
9. Лакин Г.Ф. Биометрия. — М.: Высш. шк., 1990. — 352 с.
+ + +
