CC BY
173
Исследование качества показателей
вареных колбас, упакованных в модифицированной газовой среде,
в процессе хранения
А.А. Семенова, доктор техн. наук, Т.Г. Кузнецова, доктор вет. наук, В.В. Насонова, канд. техн. наук, П.М. Голованова,
канд. техн. наук, А.Ш. Тактаров, ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В.М.Горбатова Россельхозакадемии
В связи с расширением производства мясных продуктов первостепенное значение приобретает проблема максимального сохранения их качества на всех этапах производства, хранения, транспортировки и реализации. Одной из важнейших задач отрасли является удовлетворение потребностей рынка в продуктах, имеющих увеличенные сроки годности.
Ключевые слова: срок годности, упаковка в модифицированной газовой среде, муль-тисенсорный анализ, микроструктурный анализ, микрофлора.
Решая эти вопросы, производители должны соблюсти оптимальное соотношение органолептиче-ских показателей, свежести и безопасности выпускаемой продукции [1, 2]. Увеличение продолжительности срока годности колбасных изделий может быть обеспечено использованием современных технологических приемов их упаковки. Широкое применение в последние годы получил способ упаковывания в модифицированной газовой среде (МГС), предотвращающей контакт продуктов с атмосферным воздухом и являющейся главным фактором сохранности любых продуктов, в том числе готовых колбасных изделий.
Однако до настоящего времени остается недостаточно изученным вопрос о влиянии продолжительности хранения колбасных изделий после выработки до момента упаковывания в МГС и после вскрытия упаковки (до истечения срока годности) на качественные характеристики готовой продукции.
Данная статья посвящена изучению микробиологических, ароматических и микроструктурных характеристик вареных колбас с различным содержанием жира, в зависимости от использованной оболочки и времени хранения до их упаковывания и после вскрытия упаковки с МГС.
Объектами исследований служили вареные колбасы:
Докторская — в оболочке «Белкозин» с содержанием жира 17,65%;
Любительская — в оболочке целлофан с содержанием жира 23,30%.
Продукцию упаковывали в готовую газовую смесь «Биогон» (К2/С02 — 80/20%) через определенный промежуток времени, который составлял 2, 12 и 24 часа после окончания технологического процесса, температура продукции и воздуха упаковочного от-
деления соответствовала нормативной документации. Упакованную колбасу хранили в течение 39 суток при температуре от 2 до 6°С. Определение качественных показателей проводили на 20, 25, 33 и 39 сутки. После вскрытия упаковки колбасу хранили в тех же условиях ещё в течение 3-5-х дней и вновь определяли показатели качества в процессе хранения.
Однако до настоящего времени остается недостаточно изученным вопрос о влиянии продолжительности хранения колбасных изделий после выработки до момента упаковывания в МГС и после вскрытия упаковки (до истечения срока годности) на качественные характеристики готовой продукции.
Одним из неотъемлемых показателей качества пищевых продуктов, в том числе колбасных изделий, является аромат, который формируется комплексом разнообразных легколетучих веществ с относительно небольшой молекулярной массой. В результате воздействия ферментов, развивающейся микрофлоры, обладающих протеолитической и липазной активностью, окислительных процессов в газовой фазе пищевых продуктов, в том числе вареных колбас, со временем происходит постепенное накопление альдегидов, кетонов, карбоксильных соединений, пептидов и свободных аминокислот. Накапливаясь, эти соединения приводят в конечном итоге к ухудшению аромата, формированию постороннего запаха, в связи с чем изменение качественного состава летучих компонентов газовой смеси колбас может служить в определенной степени критерием оценки их качества в процессе хранения. Для решения проблемы анализа качественного состава и количественного содержа-
Современная упаковка мясных продуктов / ГЛАВНАЯ ТЕМА
ßP
Рис.1. «Визуальные отпечатки» запаха, полученные при мультисенсорном анализе вареной колбасы Докторская в процессе хранения в МГС: а) 25 суток; б) 25+3 суток; в) 33 суток; г) 39 суток.
ния летучих компонентов газовой фазы колбасных изделий при их хранении использовали современную аналитическую мультисенсорную измерительную систему, основанную на принципах восприятия запаха аналогичных человеческому органу обоняния и позволяющую проводить молекулярную идентификацию самых разнообразных летучих веществ индивидуально и в сложной газовой смеси. В основе мульти-сенсорной системы лежат нанокристаллические датчики, обладающие селективной избирательностью к различным группам химических веществ [3]. Сенсорную оценку проводили на приборе «VOCmeter» фирмы «AppliedSensor» (Германия), включающем восемь сенсоров QMB и четыре сенсора MOS.
В процессе хранения происходит некоторое снижение интенсивности аромата колбасных изделий по сравнению с образцами после выработки.
Результаты мультисенсорных исследований приведены на рис.1. Очевидно, что продолжительность хранения вареных колбас в модифицированной газовой среде оказывает существенное влияние на состав образующихся компонентов газовой фазы. Проведённый сравнительный анализ площадей и профилей «визуальных отпечатков» образцов колбас на 20-25 сутки хранения в МГС, упакованных через 2 и 12 час после выработки, показал, что в процессе
хранения происходит некоторое снижение интенсивности аромата колбасных изделий по сравнению с образцами после выработки, о чем свидетельствуют показания сенсоров MOS1-MOS4. Исключением являются образцы колбас, упакованные в газовую среду через 24 после выработки. В результате увеличения показаний сенсора М1, проявляющего сродство к летучим жирным кислотам, площадь «визуальных отпечатков» (характеризует интенсивность аромата колбасных изделий) увеличилась по сравнению с исходными образцами Докторской колбасы после выработки на 10,8%. Аналогичная динамика изменения летучей фракции ароматобразующих веществ в газовой фазе отмечена и для Любительской колбасы. В тоже время хранение образцов колбас после вскрытия упаковки в течение трех суток приводило к незначительному накоплению в продукте низкомолекулярных азотсодержащих соединений и продуктов окисления липидов.
Увеличение площади «визуального отпечатка» к этому сроку хранения колбас без упаковки закономерно возросла и составила для Докторской и Любительской колбас соответственно 15,2% и 16,8% при условии упаковывания в МГС через 12 час после выработки.
К 33 суткам хранения Докторской колбасы и особенно Любительской, упакованных в МГС через два часа после выработки, в газовой фазе происходит незначительное накопление летучих жирных кислот,
7*10 6*102 5*102• 4*102 3*1022*102-
П фон □ 1 сутки □ 3 сутки □ 2 сутки ■ 5 сутки I
Щ -1_пИ-т |-гП |-ГП
2 ч 12 ч 24 ч
2 ч 12 ч 24 ч
2 ч 12 ч 24 ч
□ фон □ 1 сутки □ 3 сутки □ 2 сутки ■ 5 сутки
гГП гГП
ч 12 Ч 24 ч
2 ч 12 ч 24 ч
2ч 12ч 24ч
Рис 2. Результаты микробиологических показателей Докторской колбасы в оболочке белкозин, упакованной в МГС, в процессе хранения
постепенно увеличивается количество первичных продуктов окисления жировой фракции, при этом в первую очередь мелкодисперсного жира, распределенного в белковой массе фарша. Площадь «визуальных отпечатков» запаха докторской и любительской колбас по сравнению с аналогичными образцами после выработки увеличилась соответственно на 10,9% и 16,5%.
При увеличении срока хранения колбас в МГС до 39 суток усиление интенсивности запаха обусловлено изменением количественного содержания летучих компонентов в газовой фазе, связанных
с возрастанием степени и глубины процессов деструкции белков, углеводов и окисления жиров.
Существенное влияние на содержание летучих компонентов в газовой фазе оказало увеличение времени хранения колбас до момента упаковывания их в МГС(12-24 час). В этом случае интенсивность запаха усиливалась присутствием низкомолекулярных азотсодержащих соединений, образующихся в результате дезаминирования и декарбоксилирования свободных аминокислот под воздействием ферментов развивающейся микрофлоры. Одновременно резко возрастает содержание карбоксильных соединений, о чем свидетельствуют показания сенсора MOS1, проявляющего сродство к данной группе веществ.
Рис 3. Результаты микробиологических показателей Любительской колбасы в оболочке целлофан, упакованной в МГС, в процессе хранения
а) Докторская; б) Любительская. Ув. х 340.
В образцах колбас с более высоким содержанием массовой доли жира, отмеченные изменения выражены в большей степени. В процессе хранения накопление продуктов распада белков и окисления жиров выражены больше в поверхностных слоях колбас. Площадь «визуальных отпечатков» запаха образцов упакованных в модифицированную среду через 12 и 24 часов увеличилась по сравнению с исходными образцами после выработки соответственно на 22,6% и 33,7% для Докторской колбасы, а Любительской — на 33,4% и 42,6%.
Результаты мультисенсорного исследования колбас после выемки из упаковки до истечения срока годности, хранившихся вне упаковки в течение 3-5 суток, показали, что в белковой массе фарша активизируются процессы деструкции белков до пептидов, аминокислот, первичных аминов. На них оказывали действие протеолитические ферменты микрофлоры, о чем свидетельствуют показания сенсоров MOS2 и MOS3. В то же время усиливаются окислительные процессы жировой фракции фарша. В значительной степени в газовой фазе увеличивается содержание аминокислот, амино-аммиачного азота, аммиака, карбоксильных соединений, в том числе летучих жирных кислот.
При увеличении срока хранения колбас в МГС до 39 суток усиление интенсивности запаха обусловлено изменением количественного содержания летучих компонентов в газовой фазе, связанных с возраста-
Рис.4. Микроструктура образца вареной колбасы после выработки:
Современная упаковка мясных продуктов / ГЛАВНАЯ ТЕМА
Рис.5 Микроструктура образца вареной колбасы после 25 суток хранения в МГС и 10-12 час после выемки продукции из упаковки: а) Докторская; б) Любительская. Ув. х 340.
нием степени и глубины процессов деструкции белков, углеводов и окисления жиров. Площадь «визуальных отпечатков» к этому сроку хранения Докторской и Любительской колбас увеличилась соответственно на 25,1% и 64,7% по сравнению с исходными при условии упаковывания продукции в МГС через 12 час после выработки.
В Докторской колбасе интенсивность окислительных процессов при одном и том же сроке хранения несколько ниже по сравнению с любительской, что связано с меньшим содержанием жира.
Однако, тенденция изменений белковой и жировой фракции под действием экзо- и эндогенных факторов аналогична. С увеличением срока хранения различия в интенсивности развития процесса порчи в образцах Докторской и Любительской колбас становятся более выраженными.
Данные мультисенсорного анализа согласуются с результатами микробиологических исследований (рис.2, 3).
В колбасах определяли КМАФАнМ, молочнокислые бактерии (МКБ), бактерии группы кишечных палочек (БГК), дрожжи, сульфитредуцирующие кло-стридии. Полученные результаты представлены на рис. 2 и 3. Из рисунков видно, что рост микроорганизмов начинается с 25 суток хранения.
При этом в образцах Любительской колбасы в целлофановой оболочке (рис.3) микробиологические процессы протекают несколько интенсивнее по сравнению с Докторской (рис.2).
Уже на 33 сутки хранения показатели КМАФАнМ достигают предельных значений и составляют 1*103 КОЕ/г, показатели МКБ также увеличиваются до 9*102-1*103 КОЕ/г. Это, по-видимому, связано с повышенным содержанием жира в Любительской колбасе.
Следует отметить, что время упаковки также влияет на микробиологические показатели. Так, если значения КМАФАнМ колбас, упакованных через 2 часа и хранившихся 25 суток, находятся в пределах 2*101-4*101 КОЕ/г, то значения КМАФАнМ колбас, упакованных через 24 ч и хранившихся 25 суток, находятся в пределах 3*101-5*101 КОЕ/г.
В процессе хранения колбас после вскрытия упаковки также наблюдается увеличение значений КМАФАнМ 5*101-1*102 КОЕ/г и МКБ 7*101-1*102 КОЕ/г. Однако их значения не превышают нормы, установленной СаНПиН.
На 39 сутки хранения показатели КМАФАнМ во всех образцах превышали нормы, установленные СаНПиНом. Это свидетельствует о том, что колбасы не выдерживают 39-суточного хранения.
Рис.6. Микроструктура образца вареной колбасы после 39 суток хранения в МГС и после 24 часов после выемки продукции из упаковки: а) Докторская; б) Любительская. Ув. х 340.
Микроструктурные исследования вареных колбас на 20-25 сутки хранения в МГС показали, что образцы характеризовались плотной компоновкой структурных элементов фарша, по степени взаимосвязанности компонентов и их морфологическим особенностям не отличалась от образцов после выработки. Влияние увеличения сроков хранения колбас после выработки до 12-24 часов и хранение после вскрытия упаковки в течение трех суток выражалось, прежде всего, в незначительном увеличении количества развивающейся микрофлоры.
Рост микроорганизмов начинается с 25 суток хранения. При этом в образцах Любительской колбасы в целлофановой оболочке микробиологические процессы протекают несколько интенсивнее по сравнению с Докторской.
Наиболее заметным это увеличение было в поверхностных слоях образцов, где микроорганизмы формируют отдельные группы, состоящие, преимущественно, из кокковых форм. В глубоких слоях микрофлора диффузно в виде отдельных микроорганизмов распределяется в мелкозернистой белковой массе фарша, в меньшей степени — на поверхностях микрокапилляров и вакуолей и в структуре жировых капель. В связи с тем, что микрофлора представлена преимущественно кокковыми формами, по-видимому, не обладающими выраженными протеолитическими свойствами, изменений в белковой массе образца не выявлено.
Дальнейшее увеличение срока хранения вареных колбас в модифицированной газовой среде до 33 суток выражалось постепенным увеличением роста микрофлоры, в составе которой постепенно возрастает доля палочковидных микроорганизмов, располагающихся не только в мелкозернистой белковой массе, но и на оболочках жировых клеток и каплях жира. Наиболее ярко отмеченные особенности выражены в поверхностных слоях образцов.
Хранение колбас после выработки до упаковывания в течение 24 часов или хранение после выемки из упаковки в МГС в течение трех-пяти суток приводило к разрыхлению компоновки структурных элементов фарша в глубоких слоях образцов, образовавшимися узкими взаимосвязанными друг с другом щелями и полостями, а также к дальнейшей активизации роста микрофлоры, которая обнаруживалась, как в поверхностных, так и в глубоких слоях, в виде групп кокковой и палочковидной форм микроорганизмов.
На 39 сутки хранения колбас в МГС микроструктура образцов характеризовалась дальнейшим ослаблением степени взаимосвязанности структурных компонентов фарша, увеличением размеров ще-левидных полостей и микрокапилляров, изменением соотношения содержания кокковых и палочковидных микроорганизмов с увеличением доли последних, особенно в поверхностных слоях образцов. В мелкозернистой белковой массе кокковые микроорганизмы формируют отдельные микроколонии, палоч-
ковидные микроорганизмы располагаются под оболочками клеток жировой ткани и на поверхности жировых капель.
В результате липазной активности микрофлоры изменяется способность жировой ткани воспринимать гистологические красители, в участках локализации микроорганизмов изменяется структура жировых капель, в них формируются просветленные неокрашенные участки, что свидетельствует о изменении биохимического состава жировой ткани.
Таким образом, проведенные исследования показали, что упаковывание вареных колбас в МГС в течение 2-12 часов после выработки не оказывает существенного влияния на рост микроорганизмов и развитие окислительных процессов в жировой фракции продукта.
Увеличение срока хранения колбас после выработки вне упаковки до 24 часов способствует накоплению в газовой фазе образцов летучих компонентов, связанных с окислительными процессами жировой фракции и трансформацией белков. Вареные колбасы с высоким содержанием жира подвергаются окислительной порче в более ранние сроки по сравнению с колбасами с низким содержанием жира.
В глубоких слоях микрофлора диффузно в виде отдельных микроорганизмов распределяется в мелкозернистой белковой массе фарша, в меньшей степени — на поверхностях микрокапилляров и вакуолей и в структуре жировых капель.
Установлено, что процессы порчи, обусловленные развивающейся в процессе хранения микрофлорой, более интенсивно протекают в поверхностных слоях образцов, по сравнению с глубокими.
Полученные результаты позволили установить, что упаковывание колбас после выработки не должно проводиться позднее чем через 12 час, а после вскрытия упаковки срок хранения колбас не должен превышать 3-х суток.
Наиболее рациональным сроком хранения вареных колбас, в течение которого не отмечено каких-либо существенных изменений показателей качества готовой продукции, является срок равный 25 суткам.
Литература
1. МУК 4.2.1847-04 Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.
2. СанПиН 2.3.2.1078-01 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов".
3. Кучменко Т.А. / Инновационные решения в аналитическом контроле./ Воронеж. 2009.-251с.
Контакты:
Анастасия Артуровна Семенова, тел.: +7(495) 676-61-61, Татьяна Георгиевна Кузнецова, тел.: +7(495) 676-99-91, Виктория Викторовна Насонова, тел.: +7(495) 676-61-61, Прасковья Михайловна Голованова, тел.: +7(495) 676-64-51, Айрат Шамилевич Тактаров, тел.: +7(495) 676-61-61
