CC BY
4
УДК 637.5:615.322:664.934 DOI: 10.21323/2071-2499-2018-6-54-57 Табл. 1. Ил. 3. Библ. 15.
ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭМУЛЬГИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЯСНЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ РАСТИТЕЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПАШТЕТОВ
Гуринович Г.В.1, доктор техн. наук, Гаргаева А.Г.1, Кудряшов Л.С.2, доктор техн. наук 'ФГБОУ Кемеровский государственный университет (КемГУ) 2ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова
Ключевые слова: белки, фракционный состав, экстрагирование, эмульгирующая способность, хлорид натрия, фосфаты, паштеты
Реферат
Представлены результаты исследования фракционного состава и эмульгирующей способности белковых фракций печени куриной, мяса птицы механической обвалки, кожи куриной, печени свиной. Эмульгирующую способность белковых мясных объектов изучали как по отдельности, так и в комбинации с растительным белком кедрового жмыха. Изучено влияние концентрации хлорида натрия и фосфатного препарата на эмульгирующую способность белковых фракций исследуемых объектов. Установлено, что наибольшей эмульгирующей способностью обладают белки печени, а наименьшей куриная кожа. При комбинировании мясного сырья с кедровым жмыхом установлена тенденция повышения функциональных свойств систем. Добавление хлорида натрия в концентрации от 1,0 % до 2,0 % не оказывает существенного влияния на эмульгирующую способность исследуемых объектов. Внесение в комбинированные системы 0,2% фосфатов приводит к улучшению функциональных свойств белков комбинированной системы. Полученные результаты исследований следует учитывать при разработке рецептур эмульгированных мясных изделия с использованием мяса птицы механической обвалки, субпродуктов, кожи птицы и, в частности, при изготовлении паштетов.
INVESTIGATION OF THE EMULSIFYING ABILITY OF MEAT SYSTEMS CONTAINING PLANT COMPONENTS FOR THE PRODUCTION OF PATES
Gurinovich G.V.1, Gargaeva A.G.1, Kudryashov L.S.2
1 Kemerovo State University
2 Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: proteins, fractional composition, extraction, emulsifying ability, sodium chloride, phosphates, pates
Summary
The results of the study of fractional composition and emulsifying ability of protein fractions of chicken liver, poultry meat mechanical boning, chicken skin, pork liver. Emulsifying ability of protein meat objects was studied both separately and in combination with plant protein of cedar cake. The influence of the concentration of sodium chloride and phosphate preparation on the emulsifying ability of protein fractions of the studied objects was studied. It was found that the greatest emulsifying ability have liver proteins, and the smallest chicken skin. When combining meat raw materials with cedar cake, the tendency of increasing the functional properties of the systems is established. The addition of sodium chloride in the concentration from 1.0% to 2.0% has no significant effect on the emulsifying ability of the studied objects. The addition of 0.2% phosphates to the combined systems improves the functional properties of the combined system proteins. The results of the research should be taken into account in the development of formulations of emulsified meat products using poultry meat mechanical deboning, by-products, poultry skin and, in particular, in the manufacture of pates.
Введение
В технологии мясных продуктов большое значение имеют процессы эмульгирования, которые лежат в основе производства продуктов эмульсионного типа. Эти процессы во многом определяют стабильность белково-жировых эмульсий, которые широко используются в рецептурах мясных продуктов, так как позволяют регулировать стабильность изделий с повышенным содержанием жировых компонентов, уменьшать потери в процессе тепловой обработки, обогащать мясные продукты легкоплавким растительным жиром и т.д.
В последние годы рынок эмульсионных продуктов постоянно расширяется не только за счет вареных колбасных изделий, но и паштетов. Одним из основных компонентов последних, как правило, является печень животных и птицы. В этой связи паштеты можно рассматривать как продукты, играющие определенную роль в профилактике же-лезодефицитной анемии и позволяющие при обычном рационе питания получать железо в доступной органической форме, в умеренных количествах, одновременно с другими значимыми для организма компонентами [1].
Особенности технологии производства паштетов, включающей стадии гомогенизации и смешивания, делают возможным
использование различных видов мясного сырья и немясных ингредиентов. Это позволяет регулировать пищевую, биологическую ценность и себестоимость готовых изделий, рационально использовать традиционные и новые виды сырья, в том числе из региональных источников, разрабатывать рецептуры изделий для специализированного питания. Следует отметить, что на современном этапе расширение ассортимента паштетов в значительной степени происходит за счет использования сырья от разделки тушек птицы, включая кусковое мясо, мясо механической обвалки, субпродукты и кожу птицы.
В процессе приготовления продуктов эмульсионного типа происходит гомогенизация сырья, сопровождающаяся экстракцией и растворением белковых веществ, которые образуют структурную матрицу, иммобилизирующую жир [2, 3]. Однако особенностью мясных эмульсий является то, что солюбилизированным белком стабилизируется не весь жир, значительная его часть остается в гетерогенной фазе фарша и может отделяться от него при последующей тепловой обработке. Из этого следует, что структура эмульсии и, соответственно, структура, органолептические показатели и выход готовых продуктов определяются главным образом видом и свойствами белков, как
основных функциональных компонентов эмульсии. Учитывая эти обстоятельства, при разработке рецептур эмульгированных продуктов следует учитывать эмульгирующие свойства используемого белкового сырья и соотношение «белок-жир».
Исследования, выполненные на модельных системах и мясных продуктах, свидетельствуют о высокой эмульгирующей способности мышечных белков, прежде всего миофибриллярных. В большей степени это свойство проявляют белки мышечной ткани говядины, а в меньшей степени мяса птицы. В свою очередь, сравнение эмульгирующей способности белков мяса птицы в зависимости от вида свидетельствует в пользу мяса цыплят-бройлеров, прежде всего темного мяса. Это позволяет утверждать об отсутствии прямой зависимости между массовой долей белка в сырье и его эмульгирующей активностью и доказывает, что большее влияние имеет экстрагируемость белков. Подтверждением этому являются опубликованные данные, согласно которым саркоплазматические белки образуют более стабильные эмульсии в интервале значений рН 5,6-5,8, то есть области близкой к изоэлектрическому состоянию миофибриллярных белков [4, 5, 6, 7].
Традиционно роль эмульгирующего компонента в составе паштетов выполняет печень, в белковой фракции
преобладают водорастворимые белки, количество которых изменяется в зависимости от вида печени. По данным Де-ваткал (Devatkal Б.), в свиной печени на долю водо- и соле- растворимых белков приходится 76,1 % и 14,8 % соответственно, тогда как в печени индейки - 55,4% и 22,3%. Вместе с тем Зоуари (7оиап N1.) с соавторами утверждает, что экстраги-руемость белков печени индейки не изменяется в интервале рН от слабо-кислой до нейтральной [8, 9]. Исследованиями Кондаиа (Ког^а1аИ N1.) с соавторами установлено, что использование в рецептуре наггетсов композиции «куриная кожа: мышечный желудок: сердце» способствует стабилизации и удержанию тугоплавкого бараньего жира [10].
Совместное использование в рецептурах мясного и растительного сырья способствует повышению стабильности эмульсий, что обусловлено не только увеличением общего количества растворимого белка, но и обогащением комбинированных систем веществами стабилизирующего действия, привносимыми с растительным сырьем. К таким веществам относятся, например, полисахариды, способные перераспределяться в системе и препятствовать коалесценции жировых капель, а также взаимодействовать с белками с образованием белок/полисахаридных комплексов, стабилизирующих систему [11].
Следует отметить, что в доступных публикациях данных, характеризующих эмульгирующую способность отдельных видов сырья, представляющего несомненный интерес в качестве ингредиентов для паштетов, крайне ограничено. К таким видам сырья относятся субпродукты птицы, кожа, мясо птицы механической обвалки.
Целью настоящих исследований является изучение эмульгирующей способности (ЭС) белков некоторых видов сырья от разделки тушек птицы, предназначенных для производства паштетов, при их совместном использовании с кедровым жмыхом, в том числе в зависимости от концентрации поваренной соли и фосфатного препарата.
Материалы и методы
В качестве объектов исследования использованы печень свиная (ПС), а также продукты от разделки тушек цыплят-бройлеров: печень (ПК), кожа (КК), мясо механической обвалки (МПМО). Сырье использовано в охлажденном виде со сроком хранения 24 часа при температуре (0-2) °С.
В качестве растительного компонента в рецептуре паштетов использован жмых
кедровый (КЖ). По химическому составу жмых кедровый представляет собой концентрированный источник белков, жиров и углеводов, включая клетчатку, пентозаны, крахмал [12]. По внешнему виду это - порошок светло-кремового цвета без посторонних включений с лёгким ароматом, свойственным ядрам кедровых орехов со сладковатым вкусом.
Для характеристик свойств используемого сырья определен фракционный состав белков. Фракционирование выполнено методом последовательной экстракции с последующим центрифугированием, фильтрацией супернатанта и определением белков в фильтрате реакцией с биуретовым реактивом. Белковые вещества соответствующих фракций экстрагированы последовательным воздействием дистиллированной воды, раствора Вебера, и раствора гидроксида натрия [13].
Исследование эмульгирующей способности отдельных видов сырья или в комбинации друг с другом выполнено на белковых экстрактах. Экстракция проводилась методом Наклес (ЫисИеБ 1*.0.), исследуемые объекты измельчали, смешивали с 0,05 М раствором натрий-фосфатного буфера, экстрагировали в течение 30 мин, а затем центрифугировали в течение 15 мин при 16000 об/мин [14].
Эмульгирующую способность (ЭС) определяли методом, основанным на гомогенизации экстрактов с растительным маслом, с последующим центрифугированием. ЭС оценивали как отношение объема эмульсии к объему общей системы, выраженное в процентах [15].
При оценке влияния хлорида натрия на эмульгирующую способность белков исследуемого сырья использованы 1 % и 2% концентрации, при оценке влияния фосфатов использован фосфатный препарат Глафос, содержащий трипо-лифосфат натрия, в концентрации 0,2% и 0,3%.
Результаты и их обсуждение
В таблице 1 приведены данные фракционного состава белков исследуемого сырья.
Фракционный состав белков ж
Как следует из приведенных данных, большим количеством легко извлекаемых белков характеризуется свиная печень 89,0%, в печени куриной это количество равно 67,3 %.
Достаточно высокое содержание функциональных солерастворимых белков выявлено у МП МО. В жмыхе кедровом количество легко извлекаемых водо-и солерастворимых белков равно 36,8 %, при этом они содержатся примерно в равных соотношениях. Для животного сырья минимальное количество функциональных растворимых белков выявлено в коже куриной, при этом в составе извлекаемых белков несколько больше водорастворимых.
Данные эмульгирующей способности исследуемых объектов представлены на рисунке 1.
Согласно полученным данным, максимальную эмульгирующую способность проявляют белки печени свиной (37,8%), эмульгирующая способность белков куриной печени оказалась меньше на 3,9 %. Минимальное значение ЭС выявлено у куриной кожи, что, вероятно, обусловлено повышенным содержанием в ее составе соединительно-тканых белков (57,6%), обладающих низким уровнем эмульсионной способности, вследствие пониженной растворимости белков. Кроме того, повышенное содержание соединительно-тканых белков может явиться причиной снижения функциональных свойств мясного сырья. Показано, что эмульгирующая способность белков МПМО занимает промежуточное положение между белками печени и белками кожи.
Установлено, что ЭС белков кедрового жмыха сопоставима с показателем, полученным для белков печени, что следует объяснять достаточно высоким содержанием экстрагируемых белков.
Как показали исследования, сочетание исследуемых видов сырья с кедровым жмыхом приводит к повышению эмульгирующей способности белков систем. В относительных единицах повышение ЭС комбинированных систем с печенью куриной, МПМО, кожей куриной и жмы-
Таблица 1
отного и растительного сырья
Сырье Массовая доля белков,% от общего количества
водорастворимых солерастворимых щелоче-растворимых
Печень свиная 69,4 19,6 18,5
Печень куриная 48,7 18,6 24,7
Кожа куриная 22,4 20,3 57,6
Мясо птицы механической обвалки 17,1 33,2 50
Жмых кедровый 17,4 19,4 36,0
2018 | № 6 ВСЕ О МЯСЕ
Рисунок 1. Эмульгирующая способность белков исследуемых объектов (КЖ — жмых кедровый; ПК — печень куриная; ПС — печень свиная; МПМО — мясо птицы механической обвалки; КК — куриная кожа)
40
-Р
£ 35
и о
МПМО — мясо птицы
45 -
-3-7-8-
ю 30 --1 8
° 1С
1= 25
и о;
3" 20 -Н 2
15
(Т)
5 --
30,4
33,9
# #
41,3
-2'2"4-
_18,.б_
-3-7-8-
-32-4-
28,9
0
хом кедровым составляет 11,0%, 44,6%, 55,3% соответственно. Результаты исследований позволяют предположить, что в стабилизации эмульсий наряду с известным механизмом важным фактором можно рассматривать белково-белковые взаимодействия.
Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования жмыха кедрового в паштетах на основе продуктов переработки птицы, в том числе сырья с пониженными функциональными свойствами (МПМО).
Эмульсии, стабилизированные белками, чувствительны к условиям среды, в которых происходит процесс, включая рН, ионную силу, температуру. При величине рН близкой к изоэлектрической точке, а также повышении концентрации соли агрегативная устойчивость эмульсий, стабилизированных белками, уменьшается в результате снижения электростатического отталкивания адсорбционных слоев, что приводит к ко-алесценции и агрегированию жировых капель.
В работе изучено влияние хлорида натрия и фосфатов на эмульгирующую способность изучаемых систем.
Изменение эмульгирующих свойств исследуемых объектов в зависимости от концентрации хлорида натрия представлено на рисунке 2.
Установлено, что добавление хлорида натрия в концентрации от 1,0 % до 2,0 % не оказывает существенного влияния на ЭС. При этом сохраняется тенденция повышения функциональных свойств белков при комбинировании сырья с кедровым жмыхом, что согласуется с результатами определения фракционного состава белков сырья.
Зависимости эмульгирующих свойств исследуемых объектов от концентрации фосфатного препарата представлены на рисунке 3.
Установлено, что введение в модельную систему фосфатов приводит к повышению рН среды. При введении 0,2% фосфатов наблюдается повышение ЭС белков куриной и свиной печени на 11,8% и 12,6% соответственно. Однако дальнейшее увеличение концентрации фосфатов до 0,3%, напротив, приводит к некоторому снижению ЭС. Существенное повышение ЭС выявлено для белков МПМО в присутствии фосфатов, которое составило 16,6%, тогда как для белков, извлеченных из куриной кожи, этот показатель соответствовал 5,7%, что, вероятно, обусловлено уплотнением структуры коллагена и снижением активности функциональных групп в результате приближения рН к ИЭТ белка.
Аналогичное действие фосфаты оказывают и на эмульгирующую способность белков жмыха кедрового. С повышением концентрации фосфатов от 0,2 % до 0,3 % ЭС белков жмыха повышается с 7,7% до 15,5%. Полученные данные обусловлены увеличением интервала между рН среды и рН ИЭТ белков жмыха, которая, согласно нашим исследованиям, соответствует области (3,5-4,0) рН.
Повышение растворимости белков жмыха кедрового при добавлении фосфатов оказало положительное влияние на эмульгирующую способность комбинированной системы жмыха кедрового и печени. В меньшей степени это характерно для системы, содержащей белки МПМО и куриную кожу, для которой выявлено даже некоторое снижение исследуемого показателя.
Таким образом, на основании полученных результатов можно утверждать, что комбинирование мясного сырья с растительным, в частности с кедровым жмыхом способствует улучшению эмульгирующих свойств куриной печени, мяса
Рисунок 2. Влияние концентрации хлорида натрия на эмульгирующую способность белков исследуемых объектов (КЖ — жмых кедровый; ПК- печень куриная; ПС — печень свиная; МПМО — мясо птицы механической обвалки; КК — куриная кожа)
ю о
45 40 35 30 25 20 -I-15 10
42,8
40.2,
35,4
36,1
37,9
24,1
23[2"
20,3
19,15"
43,5
42,4
39,9
39
■ 2%МаС1
31,2
30,6-
29,7
29Л-
+ V///
5
0
