CC BY
183
УДК 664
В. Я. Пономарев, Э. Ш. Юнусов, Э. Ш. Шайхиева,
Г. О. Ежкова, В. П. Коростелева, О. А. Решетник
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ДОБАВОК В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ
Ключевые слова: фосфатные препарты, показатели качества, мясные продукты.
Изучено влияние новых фосфатных добавок фирмы Wintersun chemical (США) (триполи-фосфата натрия, пирофосфата натрия и ортофосфата натрия) на качественные показатели модельных фаршей и опытных мясопродуктов на примере сарделек 1 сорта, уточнены их оптимальные концентрации
Key words: Phosphate additives, quality indicators, the degree of purity, meat products.
The influence of new phosphate additives company Wintersun chemical (USA) (sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate and sodium orthophosphate) to the qualitative indicators of model meat and meat products experienced by the example of sausages 1 grade, refined their optimal concentrations.
В условиях развивающегося в стране экономического кризиса быстрыми темпами произошло сокращение поголовья скота. В этой ситуации Россия еще длительное время не сможет отказаться от импорта мяса. Наиболее крупные поставки говядины в Россию осуществляют Ирландия, Польша, Германия; свинины - Китай; мяса птицы - США. Более 50% поступающего мяса, в том числе блочного длительного хранения, имеет низкие функциональнотехнологические характеристики и повышенное содержание жировой ткани, что обусловливает его низкую водосвязывающую способность (ВСС) [1]. Поэтому актуальным является использование пищевых фосфатов, позволяющих получать из такого сырья продукты хорошего качества [2].
Вопрос о механизме действия фосфатов в литературе описывается и трактуется неодна-значно. Однако не вызывает сомнений, что использование фосфатных препаратов улучшает органолептические показатели, товарный вид изделий, уменьшает потери при термической обработке мясной продукции [3].
В данной работе было изучено влияние новых фосфатных добавок фирмы Wintersun chemical (США) (триполифосфата натрия, пирофосфата натрия и ортофосфата натрия) на качественные показатели модельных фаршей и опытных мясопродуктов на примере сарделек 1 сорта, уточнена оптимальная дозировка и способ внесения.
Исследуемые фосфаты имеют достаточно высокую степень чистоты, следовые количества посторонних примесей, что позволяет рекомендовать их для использования в мясной промышленности с целью улучшения качества готовых мясопродуктов.
Для приготовления опытных образцов сарделек 1-ого сорта применяли сырье и материалы, предусмотренные действующей нормативно-технической документацией. Фосфаты вносили в сухом виде из расчета к массе мясного сырья при куттеровании после внесения раствора нитрита натрия, равномерно распределяя их по поверхности фарша вращением чаши куттера. Дозировка фосфатов варьировалась в диапазоне 0,1-0,8%. В качестве контрольных образцов использовались сардельки, выработанные без использования пищевых фосфатов. Подготовка мясного сырья, измельчение, посол, наполнение оболочек фаршем, обжарка, варка, охлаждение осуществлялись в соответствии с общеприянтой технологией производства сарделек. С целью выявления оптимальных дозировок пищевых фосфатов в модельных фар-шевых системах определяли функционально-технологические свойства, в готовых изделиях определяли основные качественные и физико-химические показатели.
Для обоснования технологических режимов обработки мясного сырья с фосфатами мы изучили функционально-технологические свойства сырых модельных фаршей, так как они определяют внешний вид готового продукта. Результаты исследований представлены на рис.1-3.
99
98.5 98
^ 97,5 о"
% 97
96.5 96
95.5
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Дозировка,%
□ Опыт 1 □ Опыт 2 0 Опыт 3
гН !*■
1 [*1 !*■ _1_ [¥
г* т г! & I А
_I- _1_ г* 1 г* ъ г! г* г* г! г* г*
Рис. 1 - Влияние фосфатов на изменение влагосвязывающей способности мясного сырья (Опыт 1 - триполифосфат N8; Опыт 2 - пирофосфат N8; Опыт 3 - ортофосфат N8)
Из анализа полученных результатов можно сделать вывод, что максимум влагосвязывающей способности наблюдается в образцах модельных фаршей, полученных с применением фосфатов при концентрации добавки 0,3 % для триполифосфата натрия; 0,2 % для пирофосфата натрия и 0,6 % для ортофосфата.
Дальнейшее увеличение концентрации триполифосфата натрия и пирофосфата натрия до 0,8 % приводит к падению влагосвязывающей способности фаршей, а следовательно, и к ухудшению технологических свойств продукта и его качественных характеристик.
В случае же с водородным фосфатом натрия наблюдается дополнительный экстремум ВСС при концентрации 0,6 %. У контрольных образцов фаршей показатели влагосвязывающей способности находились на уровне 98,19%.
На рис. 2 представлены результаты исследований влияния различных концентраций полифосфатных добавок на ВУС модельных фаршей. При изучении ВУС модельных фарше-вых систем, полученных с применением исследуемых фосфатных препаратов, картина была несколько иная. Так, максимум влагоудержания в опытных образцах с триполифосфатом наблюдался при концентрации фосфата 0,3 и 0,4 %, с пирофосфатом - 0,2 и 0,3 %, а с ортофосфатом в диапазоне - 0,1-0,2 %. Минимум влагоудержания во всех трех опытных образцах наблюдался при концентрации фосфатов 0,8 %. У контрольных образцов после термообработки количество удержанной влаги оказалось незначительным.
Таким образом, проведенные исследования показали, что изучаемые фосфатные добавки оказывают значительное влияние на функционально-технологические свойства модельных фаршевых систем.
Специфичность действия фосфатов обусловлена тем, что, являясь солями слабых кислот, они принимают участие в формировании буферной системы измельченного мяса, что определяет постоянное значение рН в технологическом процессе. При этом можно целенаправленно регулировать рН, смещая его в кислую или щелочную область в зависимости от исходного значения. Кроме того, фосфаты увеличивают ионную силу мясных систем и таким
94
образом, наряду с хлоридом натрия, способствуют растворению миофибриллярных белков. Фосфатные препараты фирмы Wintersun chemical (США) изменяют рН модельных фаршей (рис. 3).
66
64
62
60
%
О гл 58
56
54
52
50
ri-
ff-
*
*
rf"|
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Дозировка, %
□ Опыт 1 □ Опыт 2 □ Опыт 3
Рис. 2 - Влияние фосфатов на изменение влагоудерживающей способности мясного сырья (Опыт 1 - триполифосфат N8; Опыт 2 - пирофосфат N8; Опыт 3 - ортофосфат N8)
7,8
7.6
7.4
7.2 5 7 £ 6,8
6.6
6.4
6.2 6
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Дозировка, %
□ Опыт 1 □ Опыт 2 □ Опыт 3
Г*1 г* Hh
г* -ь гп л rf
~rt _1_ rf rf _1_ rf -ь _1_ rf л rf -Ь _1_ т -tl _1_ | -
Рис. 3 - Влияние фосфатов на изменение рН мясного сырья (Опыт 1 - триполифосфат N8; Опыт 2 - пирофосфат N8; Опыт 3 - ортофосфат N8
Фосфаты, применяемые в мясной промышленности, комплексно влияют на конформа-ционное состояние белковых молекул, в том числе и за счет регулирования рН среды. Полученные данные свидетельствуют о том, что внесение триполифосфата натрия и пирофосфата
натрия привело к увеличению рН рассматриваемых модельных фаршей, а ортофосфата натрия - наоборот, к уменьшению. Минимум значений рН наблюдался в образцах, полученных с внесением триполифосфата и пирофосфата в концентрации 0,1 % (рН=7,00 и 7,35), а с водородным фосфатом натрия - в концентрации 0,7 и 0,8% (рН=6,65). Значение рН контрольных образцов, полученных без применения фосфатов, составило 7,30-7,35.
С химической точки зрения фосфаты представляют собой смеси различных солей фосфорной кислоты. Фосфаты, вызывая изменения величины рН среды, повышая ионную силу растворов и связывая Са2+ в системе актомиозинового сокращения, обеспечивают интенсивное набухание мышечных белков, увеличивая уровень влагосвязывающей и эмульгирующей способности, повышая вязкость фарша и тормозя окислительные процессы в жире.
Если рассматривать процесс набухания, следует отметить, что набухание происходит за счет диффузии молекул низкомолекулярного растворителя в высокомолекулярное соединение. Белки, как и многие полимеры, содержат группы, способные диссоциировать, т.е. являются высокомолекулярными электролитами. При диссоциации таких полимеров образуются подвижные ионы и многозарядный полимерный макроион. Белки относятся к полиэлектролитам, в молекулах которых чередуются кислотные и основные группы - т. е. к полимерным ам-фотерным электролитам. Изменение формы макромолекулы белка в зависимости от реакции среды определяет свойства белковых растворов. Эффективность применения фосфатов и их смесей во многом зависит от их рН и степени сдвига среды в мясных системах от изоэлектри-ческой точки белков.
Все выше изложенное позволяет утверждать, что фосфатные добавки изменяют функционально-технологические свойства, что обусловлено изменением рН среды, которое в свою очередь влияет на изменение конформации белковой молекулы. Вероятно происходит изменение пространственной доступности заряженных групп белков, что обусловливает разрыхление структуры белка, так как отталкивание одноименно заряженных остатков аминокислот приводит к расширению пространства между полипептидными цепями и увеличивает доступность активных центров макромолекулы белка, что позволяет им притягивать диполи молекул воды, образуя сольватную (гидратную) оболочку. Присутствие фосфатов облегчает диффузию молекул растворителя в макромолекулу белка, раздвигая его молекулярные цепи. Можно также предположить, что под действием фосфатов изменяется растворимость мышечных белков, что в свою очередь должно положительно сказаться на качестве готовых изделий. Дальнейшее увеличение концентрации фосфатной добавки, очевидно, приводит к уменьшению электростатического отталкивания между пептидными цепями и образованию плотной сетки белковой структуры, что приводит к снижению способности фаршей удерживать воду.
На завершающем этапе работы нами были изучены качественные характеристики полученного продукта, оценены его органолептические показатели и проведены бактериологические исследования.
Органолептические показатели сарделек оценивались в баллах по девятибалльной шкале. Оценивались цвет, аромат, вкус, консистенция сарделек, а также их сочность в сваренном виде.
Все полученные образцы сарделек по органолептическим показателям соответствовали требованиям, предъявляемым к готовой продукции. Максимальные органолептические оценки получили: сардельки с добавлением 0,5% триполифосфата натрия (8,5 балла по 9-балльной шкале), с добавлением 0,4% пирофосфата - (8,3 балла), и 0,1% ортофосфата (8,0 баллов). Контрольные образцы получили 7,2 балла.
Все продукты, и опытные, и контрольные в течение нормативных сроков хранения соответствовали СанПин 2.3.2.1078-01 по показателю ОМЧ - 1000 КОЕ/г. Данные микробиологических исследований по санитарному благополучию мясных продуктов, выработанных с использованием исследуемых пищевых фосфатов, представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Общее микробное число продуктов
Проба Общее микробное число, КОЕ/гр
1 сутки 3 суток 5 суток 7 суток
Нор- ма Опыт Нор- ма Опыт Нор- ма Опыт Нор- ма Опыт
триполифосфат Na 1*103 Не обнаружено 1*103 0,015*10 3 ±3 1*103 0,150*10 3 ±20 1*103 0,512*10 3 ±35
пирофосфат Na 1*103 Не обнаружено 1*103 0,020*10 3 ±5 1*103 0,335*10 3 ±25 1*103 0,928*10 3 ±50
ортофосфат Na 1*103 Не обнаружено 1*103 0,028*10 3 ±7 1*103 0,075*10 3 ±10 1*103 0,258*10 3 ±45
Контроль 1*103 Не обнаружено 1*103 0,015*10 3 ±4 1*103 0,083*10 3 ±15 1*103 0,200*10 3 ±38
Бактерии групп кишечной палочки, сальмонелл, протея в сардельках не обнаружены.
Наши исследования позволяют рекомендовать фосфатные препараты фирмы Wintersun chemical (США) в технологии эмульгированных мясопродуктов для улучшения функционально технологических свойств мясного сырья как эффективные и недорогие. Применение исследуемых добавок повысит стабильность мясных эмульсий, снизит потери массы при термообработке, улучшит товарный вид продукции, повысит выход мясопродуктов.
Экспериментальная часть
Объектами исследования служили: мясное сырье - говядина жилованная, полученная от охлажденной говядины I категории по ГОСТ 779-87; пищевые фосфаты фирмы Wintersun chemical (США), модельные мясные фарши.
Для выработки модельных фаршей и колбасных изделий подготовку мясного сырья, посол, составление фарша, наполнение оболочек, термообработку вели в соответствие с требованиями нормативно-технической документации на производство вареных колбасных изделий.
Определение влагосвязывающей способности (ВСС) проводили методом прессования, определение влагоудерживабщей способности проводили, фиксируя различие между массовым содержанием влаги в фарше и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки [5, 6]. Величину рН растворов и модельных фаршевых систем определяли потен-циометрически по ГОСТ Р 51478-99 [6].
Качество готовых изделий определяли по стандартным методикам, регламентированным действующей нормативно-технической документацией: органолептические показатели -в соответствии с ГОСТ 9959-91; физико-химические показатели: массовую долю влаги по ГОСТ 9793-74, хлористого натрия - методом Мора по ГОСТ 9957-73, белка - по ГОСТ 2501181, нитрита - по ГОСТ 8558.1-78, жира - по ГОСТ 23042-86. Определения общей бактериальной обсеменённости проводили согласно ГОСТ 9958-81 и СанПин 2.3.2.1078-01.
Литература
1. Ежкова, Г. О. Технология повышения качества мясного сырья PSE и DFD на организменном и тканевом уровне: монография / Г.О. Ежкова, В.Я. Пономарев, О.А. Решетник - Казань: КГТУ, 2007. - 212 с.
2. Ingredients in Meat Products. Properties, Functionality and Applications.-Springer Science + Business Media, LLC 2009.-406 p.
3. Пономарев, В.Я. Оценка качества колбасных изделий, выработанных с применением белковых гидролизатов / В.Я. Пономарев, Э.Ш. Юнусов, Г.О. Ежкова, О.А. Решетник // Вестник Казан. технол. унта. - 2010. - №9.
4. Рыжов, С.А. Многофункциональные добавки - решение технологических задач / С.А. Рыжов, Г.А. Лукьянов // Мясная индустрия .-1999. - №8. - С. 47-48.
5. Антипова, Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И. А. Рогов. - М.: Колос, 2001
6. Журавская, Н.К. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов/ Н.К. Журавская, Л.Т. Алехина, Л.М. Отряшенкова. - М.: Агропроиздат, 1999. - 296с
© В. Я. Пономарев - канд. техн. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КНИТУ, v.y.ponomarev@gmail.com; Э. Ш. Юнусов - канд. биол. наук, доцент той же кафедры, ed.yunusov@gmail.com; Э. Ш. Шайхиева - соискатель той же кафедры КНИТУ; Г. О. Ежкова - д-р биол. наук, профессор той же кафедры, egkova@kstu.ru; В. П. Коростелева - канд. вет. наук, доц., зав. каф. товароведения и сервиса ККИ; О. А. Решетник - д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологии пищевых производств КНИТУ.
