CC BY
29
УДК 664, 579 С. В. Китаевская
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ НА ХИМИЧЕСКУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ ЛИПИДОВ МЯСНЫХ ФАРШЕЙ
Ключевые слова: молочнокислые бактерии, порча жиров, мясные продукты.
Обоснованы перспективные направления применения молочнокислых бактерий для повышения качества ферментированных мясных продуктов. Исследовано влияние лактобактерий на стойкость липидов мясных фаршей при хранении.
Keywords: lactic acid bacteria, oxidative damage, meat products.
Perspective directions of application of lactic acid bacteria to improve the quality of fermented meat products were grounded. The influence of lactic acid bacteria on the oxidative damage of the lipids of minced meat during storage was studied.
Введение
На сегодняшний день в научно-технической литературе имеется достаточное количество сведений о полезном влиянии продуктов питания, содержащих культуры микроорганизмов-пробиотиков, на организм человека, в том числе способность снижать риск возникновения злокачественных новообразований, ослаблять проявления пищевой аллергии, усиливать иммунитет, оказывать гипохолестеринемическое действие, выводить токсичные вещества из организма [1-3]. Общеизвестно, что молочнокислые бактерии являются пробиотическими культурами, формирующую на-рмальную микрофлору желудочно-кишечного тракта человека.
В отечественной науке, как и в зарубежной достаточно много внимания уделяется молочнокислым бактериям, как стартовым культурам в производстве ферментированных мясных изделий. Многие ученые в своих исследованиях акцентируют внимание на культурах молочнокислых бактерий, применение которых приводит к снижению рН и улучшению органолепти-ческих показателей мясных изделий, а также на способах внесения стартовых культур и режимах ферментации мясного сырья культурами исследуемых микроорганизмов [4-8].
Однако для производства ферментированных мясных изделий важно не только влияние пробиотических микроорганизмов на технологические показатели продукта, обеспечение безопасности ферментированных мясопродуктов в отношении развития микробиологических рисков, но и способность обеспечивать их длительную сохранность в широком диапазоне температур хранения.
При хранении мясных продуктов под влиянием биологических и физико-химических факторов в жировой ткани происходит распад липидов за счет гидролитических и окислительных изменений липидов.
Основную роль в гидролитических процессах распада жиров играют липолитические ферменты натив-ных жиров и сопутствующих микроорганизмов. В основе биохимических превращений липидов лежит последовательность свободно-радикальных цепных реакций под влиянием физических и химических факторов (кислорода воздуха, света, тепла, наличия в среде солей тяжелых металлов и др.) [9-12].
При длительном хранении ферментированной продукции из мясного сырья накапливаются продукты окисления липидов, что ограничивает срок хранения данной группы пищевых продуктов и отрицательно влияет на их органолептические характеристики, пищевую ценность и безопасность.
В связи вышеизложенным, исследования, направленные на поиск научно-обоснованного подбора стартовых культур для ферментированных мясопродуктов, способных не только обеспечивать созревание и получать продукт, обогащенный пробио-тическими микроорганизмами, но и эффективно подавлять окислительные процессы, протекающие в жировой фракции мясопродуктов при хранении, являются актуальными.
Целью настоящей работы явилось изучение влияния стартовых культур молочнокислых бактерий на химическую стабильность липидов мясных фаршей при хранении.
Материалы и методы исследования
Помимо окислительных изменений липидов, неизбежных при хранении, к порче жиросодержащих продуктов могут привести и гидролитические процессы, протекающие с участием липолитических ферментов. В связи с чем, из эксперимента необходимо было исключить закваски молочнокислых бактерий, продуцирующих высокоактивные липазы.
Объектами исследования служили культуры молочнокислых бактерий р. Lactobacterium: Lbm. delbrueckii, Lmb. casei и Lmb. curvatus, не обладающие липолитической активностью. Данные культуры проявляют широкий спектр функционально-технологических свойств, необходимых для выработки высококачественной мясной продукции, таких как высокая активность кислотонакопления, антагонистическая активность в отношении сани-тарно-показательной микрофлоры мясных фаршей, устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды и др. [6,13,14].
При проведении экспериментальной работы в качестве мясного сырья использовали говядину высшего сорта, свинину полужирную и грудные мышцы кур. Для проведения исследований были изготовлены образцы модельно-фаршевых систем из
мясного сырья с содержанием составляющего жира-сырца 25 %. Измельчение мяса производили в лабораторной мясорубке с диаметром решетки 4 мм. В полученный фарш вносили молочнокислые закваски в количестве 107 КОЕ/г и тщательно перемешивали. Для интенсификации процессов окисления модельно-фаршевые системы хранили при комнатной температуре и по мере необходимости отбирали пробы для анализа.
О влиянии стартовых культур на химическую стабильность жиров мясного сырья судили по кислотному, перекисному, йодному [15] и тиобарбитуровому числам липидов[16].
Результаты исследований и обсуждение
Существенной проблемой при сохранении качества ферментированных мясопродуктов является нестабильность их липидной фракции при хранении. В мясных продуктах и полуфабрикатах содержание жиров может достигать 30-40 % [17], в связи с чем при длительном хранении таких изделий гидролитические и окислительные процессы в липидной компоненте практически неизбежны. Вещества, образующиеся при окислении липидов, не только ухудшают качественные характеристики мясопродуктов, но и способны нанести существенный вред здоровью человека.
Ведущую роль в создании ферментированных мясопродуктов играют стартовые культуры молочнокислых бактерий, однако в настоящее время недостаточно изучено их влияние на гидролитические и окислительные процессы липидной фракции мяса.
Образование гидроперекисей является начальным этапом окисления липидов, по динамике происходящих количественных изменений можно судить о глубине протекания данного процесса.
Анализ полученных данных по содержанию перекисей в исследуемых образцах (рис. 1) показал, что процесс их образования превалирует над распадом до 14 часов хранения модельно-фаршевых систем при комнатной температуре. По истечении 14 часов, наблюдалось снижение определяемого количества перекисей, то есть процесс распада перекисей происходит более интенсивно, чем их образование.
Важнейшим показателем качества жиров является йодное число, позволяющее судить о степени ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав жира.
Значения йодных чисел липидов модельно-фаршевых систем в конце процесса хранения образцов представлено на рис. 2.
Полученные данные свидетельствуют о том, что внесение заквасочных культур позволяет снизить процесс образования ненасыщенных жирных кислот при окислении липидов мяса.
Содержание жирных кислот характеризуется кислотным числом. Кислотное число свидетельствует о глубине гидролитических процессов, гидролитическом распаде триглицеридов и характеризует изменения вкуса, вызванные низкомолекулярными жирными кислотами.
Динамика изменения кислотных чисел мясных фаршей из курицы, говядины и свинины при хранении представлены на рис. 3.
Г: ![: | и:;ы.' культурм -^-Контрольный 4 сипюШЗ ¡..''а! ¿е1ЬгиескИ —*—Ым. еаял1
а) Фарш из курицы
б) Фарш из говядины
в) Фарш из свинины
Рис. 1 - Динамика изменения перекисного числа липидов мясных фаршей
т
р 1
—1—
-1С1ЖЖЖК ВГшщв
Рис. 2 - Йодное число липидов модельно-фаршевых систем
Показано, что в контрольных модельно-фаршевых системах гидролитические процессы протекали интенсивнее, чем в опытных (с применением стартовых культур лактобактерий). Следует отметить, что в образцах из красного мяса данный процесс протекал интенсивнее, чем из белого (рис. 1-3).
окислительное действие против процессов порчи животных жиров при хранении.
10 12 Н 16 18 » 21 1»
Стартовые ку.тьтуры контрольный -*-Lmb. curralus -o~Lbm. delbriiecku -*—Lbm, casei а) Фарш из курицы
ю ii м is
I Фарш из говядины
Рис. 4 - Тиобарбитуровые числа мясных фаршей в конце процесса хранения
Таким образом, внесение стартовых культур молочнокислых бактерий при производстве мясопродуктов позволяет замедлить процесс окисления ли-пидов, что может послужить основой для разработки ферментированных мясопродуктов длительного хранения.
Литература
комбинированных
10 12 14 16 18 20 22 24 в) Фарш из свинины
Рис. 3 - Динамика изменения кислотного числа ли-пидов мясных фаршей
Качество мясных фаршей в процессе хранения оценивали также по накоплению вторичных продуктов окислительной порчи жира, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой. Результаты исследования представлены на рис. 4.
Выявлено, что стартовые культуры молочнокислых бактерий позволяют существенно снизить интенсивность накопления вторичных продуктов окисления липидов мяса. Установлено, что к концу хранения фаршей как из белого так и из красного мяса, содержание малонового диальдегида в опытных образцах в 22,5 раза ниже, чем в контрольных.
Результаты проведенных исследований по изучению влияния заквасок молочнокислых бактерий на химическую стабильность липидов мясных фаршей из курицы, свинины и говядины свидетельствуют о способности молочнокислых бактерий проявлять анти© С. В. Китаевская - к.т.н., доцент кафедры ТПП КНИТУ, [email protected].
© S. V. Kitaevskaya, Ph.D., assistant professor. Dep technology of food products of the Institute of Food Production and Biotechnology KNRTU, [email protected].
1. Н.Б. Гаврилова, Биотехнология молочных продуктов, Омск (2004).
2. В.И. Ганина, Пробиотики. Назначение, свойства и основы биотехнологии, Москва (2001).
3. М.А. Ускова, Изучение свойств пробиотических молочнокислых бактерий как биологически активных компонентов пищи, Москва (2010).
4. И.С. Хамагаева и др., Использование пробиотических культур для производства колбасных изделий, Улан-Удэ (2006).
5. В.Я. Пономарев и др., Вестник Казанского технологического университета, 15, 179-182 (2014).
6. Китаевская С.В. и др., Вестник Казанского технологического университета, 21, 248-250 (2014).
7. А.А. Семенова, Всё о мясе, 12, 13-19 (2012).
8. Н.Г. Машенцева и др., Функциональные стартовые культуры в мясной промышленности, Москва: ДеЛи принт (2008).
9. Р.П. Евстигнеева и др.,Химия липидов, Москва (1983).
10. B. Halliwell, Lancet, 4, 139-198 (2004).
11. С. М. Яновая,Химия жиров, Москва (2002).
12. В.Н. Ушакова, Кинетика окисления липидов, Москва (1988).
13. Китаевская С.В. Вестник Казанского технологического университета, 17, 184-188 (2012).
14. Китаевская С.В. Вестник Казанского технологического университета, 21, 108-111 (2012).
15. Н.К. Журавская и др., Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов, Москва: Агропромиздат (1985).
16. ГОСТ Р 55810-213 Мясо и мясные продукты. Метод определения тиобарбитурового числа.
17. И.А. Рогов, Общая технология мяса и мясопродуктов, Москва: Агропромиздат, (2009).
