CC BY
0Н.В. Дарбакова, канд. техн. наук, e-mail: ndarbacova@mail.ru И.С. Хамагаева, д-р техн. наук, проф., e-mail: tmmp@esstu.ru Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ
УДК 637.5:579.22
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ КОНЦЕНТРАТА ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ НА КАЧЕСТВО МЯСНОГО СЫРЬЯ
Изучено влияние культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий штамм P. freudenreichii subsp. Shermanii АС-2503 на качественные характеристики мясного сырья. Установлено, что введение культуральной жидкости повышает скорость протекания биохимических процессов при посоле мясного сырья. Экзополисахариды, синтезируемые пропионовокислыми бактериями и накапливающиеся в культуральной жидкости, способствуют повышению влагосвязывающей способности мясного сырья. Также протеолитические ферменты, продуцируемые жизнеспособными клетками, наравне с собственными ферментами мяса и ионами хлорида натрия оказывают расслабляющее действие на актомиозиновый комплекс, вследствие чего увеличивается число гидрофильных центров, удерживающих влагу в мясном сырье при посоле и на протяжении всего технологического цикла производства.
В результате проведенных исследований установлено, что культуральная жидкость концентрата пропионовокислых бактерий обеспечивает формирование функционально-технологических свойств мясного сырья.
Ключевые слова: мясное сырье, культуральная жидкость, качество, влагосвязывающая способность, влагоудерживающая способность, жироудерживающая способность.
N.V. Darbakova Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
I.S. ^amagaeva Dr. Sc. Engineering, Prof.
THE STUDY OF CULTURAL FLUID CONCENTRATE OF PROPIONIC ACID BACTERIA ON QUALITY OF MEAT RAW MATERIALS
The paper studies the influence of the cultural liquid concentrate of propionic acid bacteria strain of P. freudenreichii subsp. shermani AC-2503 on the quality characteristics of raw meat. It has been established that the introduction of the culture fluid increases the rate of biochemical processes in the salting of raw meat. Exopolysaccharides synthesized by bacteria and propionic acid accumulated in the culture fluid, enhance water binding capacity of the meat raw materials. Also proteolytic enzymes produced by viable cells, along with their own enzymes of meat and ions of sodium chloride have the weakening effect on acto-myosin complex, thereby increasing the number of hydrophilic centers, holding moisture in the meat with salt and raw materials throughout the production cycle.
As a result of the conducted researches it is established that cultural liquid of a concentrate ofpropi-onew sour bacteria provides forming offunctional and technological properties of meat raw materials.
Key words: raw meat, culture fluid, quality, water binding capacity, water-holding capacity, fatkeep-ing capability.
Введение
В последние годы производители мясной индустрии в связи с недостатком отечественного сырья все чаще используют импортное, которое зачастую имеет низкие качественные характеристики по основным технологическим параметрам, влияющим соответственно на потребительские свойства готовых продуктов. Поэтому вопрос улучшения и стабилизации качественных характеристик готового продукта актуален [3].
Одним из путей решения данной проблемы является использование при производстве мясных продуктов пробиотических микроорганизмов, в частности пропионовокислых бакте-
рий. В процессе их жизнедеятельности синтезируется значительное количество ценных метаболитов, которые способны оказывать положительное действие на качество готовых изделий [2]. Исследованиями было установлено, что они не только накапливаются в биомассе, но и остаются в культуральной жидкости - побочном продукте производства концентратов пропионовокислых бактерий. Следует отметить, что культуральная жидкость не используется в практических целях. В связи с этим представляет интерес ее применение при производстве вареных колбасных изделий [4].
При производстве данной группы колбас большое значение имеют функционально-технологические свойства мясного сырья, так как оно многокомпонентно, вариабельно по составу и свойствам, что приводит к значительным колебаниям в качестве готовой продукции. В связи с этим исключительное значение приобретает информация о способах улучшения функционально-технологических свойств основного сырья и его компонентов, влиянии вспомогательных материалов и внешних факторов на характер их изменения.
Цель исследования - изучение влияния культуральной жидкости концентрата пропи-оновокислых бактерий на качество мясного сырья.
Материалы и методы исследования
Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров».
Объектами исследований служили: культуральная жидкость концентрата пропионовокислых бактерий штамм Р. Угеиёепге1сИп тЪ$р. 8Иегтапп АС-2503. Для исследований использовали культуральную жидкость, полученную после отделения биомассы клеток. Сырье: говядина жилованная второго сорта, говядина жилованная жирная, свинина жилованная полужирная, шпик хребтовый.
Влагосвязывающую способность и пластичность определяли методом прессования по Грау-Хамма, влагоудерживающую и жироудерживающую способность мясного сырья определяли по методу, разработанному по Р.М. Салаватулиной и др. [1].
Результаты исследований и их обсуждение
Ранее проведенные исследования показали, что в культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий содержится достаточно высокое количество жизнеспособных клеток - до 108 КОЕ/см3. Также было установлено, что ценные метаболиты, синтезируемые пропионовокислыми бактериями, накапливаются в культуральной жидкости. Обнаружено значительное количество антиокислительных ферментов, витамина В12, отмечены высокий экзополисахаридный потенциал и антимутагенная активность. Интересен тот факт, что про-пионовокислые бактерии наряду с пропионовой и уксусной кислотами синтезируют большое количество янтарной и лимонной кислот, природных консервантов [3].
При выборе оптимальной дозы вносимой культуральной жидкости, содержащей жизнеспособные клетки, учитывали их рост в мясном сырье при температуре (0-4) °С. В сырье вносили различные дозы и проводили количественный учет бактерий. Наиболее активный рост клеток отмечен при внесении 5%. Дальнейшее увеличение не приводит к заметному повышению биохимической активности, поэтому была выбрана доза вносимой добавки 5% [5].
Одной из главных проблем в технологии колбасных изделий является влагосвязываю-щая способность мяса, имеющая практическое и экономическое значение. Сочность, нежность, вкус и другие характеристики, определяющие качество готового продукта, зависят от гидратации мяса, которая также играет большую роль на всех стадиях технологического процесса производства колбас. Связывание воды мясом имеет большое значение для получения высокого выхода, а также сочности и хорошей консистенции готовых изделий.
На первом этапе работы было изучено влияние культуральной жидкости на влагосвязы-вающую способность мясного сырья. Результаты исследований представлены на рисунке 1.
Продолжительность посола, ч
ПКонтроль В Опыт
Рисунок 1 - Влияние культуральной жидкости на ВСС мясного сырья
Анализ рисунка 1 показывает, что во всех образцах идет увеличение ВСС, но в образце с культуральной жидкостью КПБ показатели значительно выше. Следует отметить, что опытный образец к 10-12 ч достигает тех же значений, что и контрольный к 24 ч посола. Было установлено, что в культуральной жидкости накапливается значительное количество эк-зополисахаридов - веществ, обладающих высокой водопоглотительной способностью, и это обусловливает формирование влагосвязывающей способности мясного сырья в более короткие сроки [4]. Также протеолитические ферменты, продуцируемые жизнеспособными клетками, наравне с собственными ферментами мяса и ионами хлорида натрия способствуют диссоциации актомиозинового комплекса, вследствие чего увеличивается число гидрофильных центров, удерживающих влагу в мясном сырье при посоле и на протяжении всего технологического цикла производства.
В следующей серии опытов была определена влагоудерживающая и жироудерживаю-щая способность мясного сырья, так как одним из основных условий технологии производства вареных колбас высокого качества является связанное состояние жира и влаги в течение всего технологического процесса. Удерживание воды мясом имеет большое значение для получения высокого выхода готовых изделий, а также сочности и хорошей консистенции вареных колбас.
Результаты исследований представлены на рисунках 2, 3.
Продолжительность посола, ч
Продолжительность посола, ч □ Контроль в Опыт
□ Контроль В Опыт
Рисунок 2 - Влияние культуральной жидкости Рисунок 3 - Влияние культуральной жидкости на ЖУС мясного сырья на ВУС мясного сырья
Анализ рисунков показывает, что во всех образцах идет увеличение ВУС и ЖУС, при этом в опытных образцах процесс идет более интенсивно, и придание необходимых функционально-технологических свойств происходит в более короткие сроки, это, вероятно, объясняется тем, что экзополисахариды, синтезируемые пропионовокислыми бактериями, обла-
дающие высокой водопоглотительной способностью, удерживают влагу в течение всего технологического цикла производства.
Следует отметить, что одним из главных структурно-механических показателей, характеризующих качество мясного сырья, является пластичность. Из литературных источников известно, что для эффективного повышения нежности мяса используют энзиматические препараты протеолитического действия, полученные из бактерий и плесеней. В связи с этим на следующем этапе работы изучали влияние культуральной жидкости на пластичность мясного сырья. Результаты исследований представлены на рисунке 4.
4
^3,5
■чт
о 3
.2,5 н
° 2 о 2 X
151,5
н
° 1 ев 1
8 12 24
Продолжительность посола, ч
■ Опыт
—•— Контроль
Рисунок 4 - Влияние культуральной жидкости на пластичность мясного сырья
0
4
Как видно из рисунка 4, протеолитические ферменты пропионовокислых бактерий воздействуют на мышечные волокна, в результате чего происходят деструкция белков мяса и компонентов соединительной ткани и более интенсивное повышение пластичности опытных образцов.
Таким образом, можно сделать вывод, что применение культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий позволяет значительно ускорить течение биохимических процессов во время посола мясного сырья.
Заключение
Установлено, что биотехнологическая обработка культуральной жидкостью концентрата пропионовокислых бактерий, содержащей жизнеспособные клетки, оказывает существенное влияние на ускорение процесса созревания и формирование функционально-технологических свойств мясного сырья.
Библиография
1. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. -М.: Колос, 2001. - С. 376.
2. Воробьева Л.И. Пропионовокислые бактерии. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 288 с.
3. Еделев Д.А., Кантере В.М., Матисон В.А. Технология обеспечения безопасности и качества продуктов питания: проблемы, стратегические цели, перспективы развития // Пищевая промышленность. - 2010. - № 10. - С. 36-39.
4. Хамагаева И.С., Дарбакова Н.В., Хамагаева Н.А. Исследование качества культуральной жидкости пропионовокислых бактерий // Молочная промышленность. - 2009. - № 11. -С. 73.
5. Хамагаева И.С., Дарбакова Н.В. Влияние культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на качество вареных колбас // Материалы I Междунар. науч.-практ. конф. «Качество как условие повышения конкурентоспособности и путь к устойчивому развитию». - Улан-Удэ, 2009. -С.115-118.
Bibliography
1. Antipova L.V., Glotova I.A., Rogov I.A. The methods of meat products' research. - M.: Kolos, 2001.- P. 376.
2. Vorobyevа L.I. Propionic acid bacteria. - M.: MSU Publishing, 1995. - 288 p.
3. Edelev D.A., Kantere V.M., Mathison V.A. Safety and Quality of Food Technology: Challenges, Strategic Objectives, Prospects // Food Industry.-2010. - N 10. - P. 36-39.
4. Rhamagaeva I.S., Darbakova N.V., Rhamagaeva N.A. Quality study of the culture liquid propionic acid bacteria // Dairy Industry. - 2009. - N 11. - P. 73.
5. Khamagaeva I.S., Darbakova N. V. Influence of the culture liquid concentrate of propionic acid bacteria on the quality of cooked sausages // Proceedings of the Ist International Scientific-Practical Conference "Quality as a condition for improving competitiveness and the path to sustainable development". - Ulan-Ude, 2009. - P. 115-118.
