CC BY
52
УДК 664.952
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРОРЕГУЛИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА СТРУКТУРУ РЫБНЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ
К.М. Афанасьева
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003
e-mail: [email protected]
Обоснован количественный и качественный состав структурорегулирующей композиции при формировании структуры рыбных формованных изделий. Рассмотрено воздействие структурорегулирующей композиции на структуру рыбных формованных изделий, в состав которой входят крахмал картофельный, соевый белковый изолят, сухая измельченная морская капуста, триполифосфат натрия. Обосновано использование структурорегулирующей композиции на основе рыбного фарша и различных структурорегулирующих добавок, вносимых в количестве 4,0% к массе фарша.
Ключевые слова: структурорегулирующая композиция, рыбные формованные изделия, крахмал картофельный, соевый белковый изолят, сухая измельченная морская капуста, триполифосфат натрия, рыбный фарш.
Research of structure regulating additives influence on the structure of fish molded products.
K.M. Afanas’eva (Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003)
Quantitative and qualitative composition of structure regulating mixture for formation of fish molded products structure is jrounded. Structure regulating composition influence on fish molded products structure is analyzed. The composition consists of potato starch, soy protein isolate, dried chopped seaweed, sodium tripolyphosphate. The application of structure regulating composition based on minced fish and various structure regulating additives in the amount of 4,0% to minced fish is given proof.
Key words: structure regulating composition, fish molded products, potato starch, soy protein isolate, dried chopped seaweed, sodium tripolyphosphate, minced fish.
Применение различных структурорегулирующих добавок (СД) при производстве рыбных формованных изделий позволяет улучшить функционально-технологические свойства гидробионтов как сырья для производства рыбных колбасных изделий, разработать способы регулирования функционально-технологических свойств рыбных фаршей и формованных изделий путем применения структурорегулирующих добавок, а также создать множество рецептур разнообразных высококачественных формованных продуктов с единой монолитной структурой.
Ряд исследователей считают [1- 6], что внесение различных добавок улучшает структурномеханические свойства фаршевых систем. В качестве компонентов, улучшающих структуру колбасных изделий, применяют минеральные, растительные и животные добавки. К таким добавкам относятся хлориды натрия и калия, фосфаты, соевые изолированные белки, каррагинаны, альгинаты, крахмал, мука, метилцеллюлоза, желатин, белки крови, белки яйца [4].
Существует множество работ по исследованию как отдельно взятых структурообразователей, так и многокомпонентных структурорегулирующих комплексов. На основе этих исследований можно выделить несколько компонентов, которые чаще всего применяют при производстве колбасных изделий. В качестве структурообразователей используют крахмалы, соевые белковые препараты (обезжиренная мука, белковые изоляты и концентраты), фосфаты [1, 2, 4- 7].
Во многих технологиях применяют фосфаты (пирофосфат и триполифосфат) в качестве добавок, положительно влияющих на процесс гелеобразования актина, миозина и тропомиозина. Применение фосфатов обеспечивает ряд преимуществ в фаршевых системах: набухание мышечных белков, повышение влагоудерживающей и эмульгирующей способностей, замедление процессов окисления, развитие и стабилизация окраски, повышение выхода готовой продукции [1, 3, 5, 6, 8-10].
Известно, что применение фосфатов, в частности триполифосфата натрия, обеспечивает разрушение актомиозинового комплекса и повышение растворимости белков, в результате чего возрастает адгезионная способность измельченной мышечной ткани и монолитность готового продукта, увеличивается его сочность, снижаются потери готовых изделий при тепловой
обработке. Положительный эффект при его внесении в колбасные изделия заключается в улучшении консистенции готового продукта, снижении образования бульонно-жировых отеков при термообработке, улучшении вкусо-ароматических характеристик продукта, предотвращении денатурации белка, снижении скорости окислительных процессов в продукте.
Известно, что при производстве колбасных изделий допускается внесение фосфатов до 0,4% [4]. Однако оптимальное количество полифосфатов, вносимых в измельченное мясо рыбы, составляет
0,15-0,30%, максимальный антиокислительный эффект наблюдается при внесении полифосфатов в количестве 0,02-0,1%.
Хорошо изучены функционально-технологические свойства картофельного крахмала, то есть его используют в качестве загустителя, адгезива, ингредиента, повышающего водосвязывающую способность. При формировании структуры рыбных колбасных изделий существенную роль играет крахмал, проявляющий способность к гелеобразованию. Сочетание крахмала, соевого белка, а также белков фарша минтая позволяет получить соответствующую структуру рыбных колбасных изделий за счет белково-сахаридных комплексов [7].
При добавлении крахмала в количестве 3,0-5,0% повышается вязкость и водоудерживающая способность фарша, при этом готовые изделия имеют упругую, плотную консистенцию. При увеличении содержания крахмала в вареной колбасе происходит повышение ВУС и предельного напряжения среза, в связи с образованием вязкого коллоидного раствора при термической обработке. При увеличении дозировки крахмала с 5,0 до 10,0% происходит увеличение ВУС фарша на 12,5%, предельного напряжения среза готового продукта - на 83,0%. Однако при концентрации 10,0% была отмечена очень упругая консистенция готового изделия и выраженный вкус крахмала. Наиболее приемлемыми считаются колбасные изделия с концентрацией крахмала 8,5% [4, 7].
Известно, что соевые белковые изоляты используют для обеспечения заданных структурных свойств формованных продуктов, а также для обогащения таких продуктов необходимыми нутриентами [11]. При внесении соевого изолята в количестве от 2,0 до 10,0% вязкость рыбного фарша возрастает и повышается водоудерживающая способность. Применение соевых белковых препаратов в количестве 2,0% при производстве рыбных формованных продуктов позволяет сократить потери до 34,0%, а также увеличить водоудерживающую способность [12, 13]. Известно, что допустимое количество соевых белковых препаратов в полуфабрикатах и колбасных изделиях не должно превышать 5,0-7,0% от массы продукта, иначе введение большого количества соевого белка сопровождается негативными изменениями, влияющими на структурные и органолептические свойства готового продукта [14].
Для придания колбасным продуктам соответствующей структуры, консистенции и реологических свойств применяют альгинат натрия. Альгинат натрия при производстве колбасных изделий применяют в качестве связующего вещества, так как он хорошо связывает воду. В качестве структурообразователя вместо альгината натрия возможно использовать морскую капусту, в состав которой входят альгиновая кислота и ее соли. Известно, что альгиновые кислоты повышают водоудерживающую способность, сами не растворяясь в воде.
Для повышения водоудерживающей способности формованных изделий альгинат натрия вносят в количестве 0,5-1,0% [4]. Известно, что при производстве формованных изделий допустимое количество морской капусты 40,0%, введение морской капусты в фарш из мороженого минтая оказывает положительное воздействие на его структурные свойства до и после термической обработки [11].
Из данных литературных источников видно, что в качестве добавок возможно применение крахмала, соевых белковых изолятов, измельченной морской капусты, альгината натрия, фосфатов, которые вносят в фарш для увеличения водоудерживающей способности, для повышения выхода готовой продукции, улучшения органолептических свойств формованных изделий.
В качестве сырья при изготовлении колбасных изделий с ветчинной структурой использовали охлажденную, мороженую рыбу (треску, минтай, палтус белокорый, палтус черный, горбушу и терпуг), соответствующую по качеству требованиям действующих нормативных документов. Для получения кусочков рыбной мышечной ткани предварительно подготовленное филе измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 16-20 мм, для получения фарша предварительно подготовленное рыбное филе измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 4 мм. После приготовления фарша его хранили не более 1 ч до соединения с кусочками.
При производстве рыбных колбасных изделий использовали соль поваренную пищевую, перец черный молотый, перец белый, воду питьевую. В качестве структурорегулирующей композиции (СРК) в фарш минтая добавляли крахмал картофельный, сушеную измельченную морскую капусту, соевый белковый изолят, триполифосфат натрия, соответствующие требованиям действующей нормативной документации.
Из реологических показателей определяли прочность, предельное напряжение сдвига (ПНС) на реометре типа БИБОН, используя сферический индентор диаметром 5 мм, скорость движения индентора 6 см/мин, для каждого образца проводили не менее 10 испытаний.
Водоудерживающую способность образцов определяли методом прессования по ГОСТ 7636 «Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа».
Содержание свободных сульфгидрильных групп определяли методом амперометрического титрования тиоловых соединений нитратом серебра, основанным на изменении силы тока в цепи [15].
С целью регулирования функционально-технологических свойств рыбных формованных изделий необходимо увеличить водоудерживающую способность белков, связывающих свободную воду, которая выделяется в процессе термообработки, повысить выход готовой продукции, создать у рыбных колбас ветчинную структуру. На практике для этого широко применяются композиционные структурорегулирующие добавки. С учетом функциональных свойств отдельно взятых добавок для составления композиции выбраны в качестве водопоглотителей - сушеная измельченная морская капуста и картофельный крахмал, водоудерживающего и антиденатурационного компонента - триполифосфат натрия, а также соевый белковый изолят как антиденатурант, эмульгатор и гелеобразователь (табл. 1).
Таблица 1
Рецептура структурорегулирующей композиции, вносимой в фарш минтая
Компоненты Количество, %
Крахмал картофельный 28,5
Соевый белковый изолят 27
Сухая измельченная морская капуста 36,5
Триполифосфат натрия 8
Изучена зависимость функционально-технологических свойств рыбных колбасных изделий от концентрации структурорегулирующей композиции при внесении в фарш минтая, который использовали в качестве связующего компонента рыбных колбасных изделий, СРК вводили в количестве от 1,0 до 5,0% от массы фарша минтая, что составляет от 0,3 до 1,5% от массы формованного изделия. Данную композицию вносили в модельные рыбные колбасные изделия, рецептуры которых представлены ниже (табл. 2).
Таблица 2
Рецептуры модельных рыбных колбасных изделий
Сырье несоленое, кг на 100 кг Номер рецептуры
1 2
Палтус белокорый (кусочки) 60 -
Треска(кусочки) - 60
Палтус черный (кусочки) 10 10
Фарш минтая 30 30
Добавки и пряности, г на 100 кг несоленого сырья
Соль поваренная 2000 2000
Перец черный молотый 2 2
Перец белый молотый 2 2
Экспериментальные данные (рис. 1) показывают, что внесение структурорегулирующей композиции сказывается положительно на водоудерживающей способности рыбных колбасных изделий, причем с увеличением концентрации СРК пропорционально возрастает ВУС готовых изделий.
0 1 2 3 4 5 6
Концентрация СРК, % от массы фарша
Рис. 1. Влияние структурорегулирующей композиции на ВУС готовых изделий:
1 и 2 - образцы, изготовленные по рецептурам 1 и 2 соответственно
При этом водоудерживающая способность образца 1 выше, чем образца 2, что связано, возможно, с разницей в химическом составе палтуса белокорого и трески, основных компонентов образцов 1 и 2 соответственно. Физические и органолептические исследования свидетельствуют, что внесение структурорегулирующей композиции исключает выделение бульонно-жировых отеков у колбасных изделий после термической обработки, повышая выход готовых изделий на 3,0-7,5 %.
Кривые, приведенные на рис. 2, показывают, что при внесении структурорегулирующей композиции происходит упрочнение структуры, о чем свидетельствует возрастание ПНС образцов, изготовленных по рецептурам 1 и 2. Причем наблюдается общая тенденция, ранее отмеченная для ВУС: чем выше концентрация СРК, тем в большей степени увеличивается ПНС.
3400 3350 3300 ^ 3250
С, 3200 Е 3150 3100 3050 3000
0 1 2 3 4 5 6
Концентрация СРК, % от массы фарша
Рис. 2. Воздействие СРК на ПНС колбасных изделий:
1 и 2 - образцы, изготовленные по рецептурам 1 и 2 соответственно
Внесение СРК в целом благоприятно сказывается на реологических характеристиках рыбных колбасных изделий. Особенно четко прослеживается эффективность применения структурорегулирующей композиции при концентрации выше 0,9% от массы продукта. Визуальная оценка внешнего вида образцов 1 и 2 показывает, что при введении структурорегулирующей композиции более 4,0% к массе фарша формованные изделия имеют сероватый цвет, что ухудшает их потребительские свойства.
Применение структурорегулирующей композиции, вносимой в количестве 4,0% от массы фарша, оказывает положительный эффект на реологические показатели готового продукта, позволяя получать высококачественные рыбные колбасы с ветчинной структурой.
Полученные данные свидетельствуют о том, что внесение СРК на основе рыбного фарша и комплекса различных добавок оказывает положительное влияние на реологические характеристики готовых изделий, также применение данных композиций позволяет исключить выделение свободной воды после термической обработки при производстве колбасных изделий. Готовые продукты обладают высокими реологическими и структурно-механическими свойствами
при концентрации структурорегулирующих композиций не более 4,0% к массе фарша.
В ходе исследований было изучено влияние структурорегулирующих композиций на глубину структурных изменений белка до и после термической обработки фаршевой смеси (рис. 3).
- образцы до термообработки
- образцы после термообработки
Концентрация СРК, % к массе фарша
Рис. 3. Влияние СРК 1 на изменение количества сульфгидрильных групп фаршевой системы до и после термообработки. Содержание сульфгидрильных групп контрольного образца до термообработки - 145,2 мг%, после термообработки - 92,4 мг%
Экспериментальные данные говорят о том, что введение СРК в фарш минтая оказывает положительное воздействие на структурные изменения белков до и после термической обработки фаршевой смеси: чем выше концентрация СРК, тем выше количество сульфгидрильных групп. Следовательно, данные композиции замедляют денатурационные изменения белков фаршевой системы после термообработки, что обеспечивает стабильность мышечной системы к воздействию тепла. Содержание сульфгидрильных групп у образцов после термообработки возрастает в 1,4 раза, по сравнению с контрольным образцом (без СРК). Полученные данные говорят о положительном влиянии структурорегулирующей композиции на фаршевую смесь как до термической обработки, так и после теплового воздействия.
Как показывают экспериментальные данные, структурорегулирующие композиции повышают устойчивость белков к тепловому воздействию. Таким образом, внесение композиции обеспечивает заданные структурно-механические и реологические свойства рыбных колбасных изделий, которые обладают желаемой сочностью, нежностью и консистенцией. Исследования свидетельствуют о том, что внесение структурорегулирующих композиций в количестве 4,0% к массе фарша оказывает положительный эффект на функционально-технологические и органолептические показатели готового продукта, а также исключает выделение свободной влаги после тепловой обработки.
Полученные данные говорят о том, что применение структурорегулирующих композиций на основе фарша минтая и структурообразующих добавок минимизирует денатурационные изменения после термообработки, то есть способствует уменьшению глубины структурных изменений белков фаршевой смеси.
Обоснована целесообразность внесения структурорегулирующей композиции, придающей заданные функционально-технологические и реологические свойства, желаемую сочность, нежность, консистенцию и органолептические показатели рыбным колбасным изделиям. Применение структурорегулирующей композиции на основе рыбного фарша и различных структурорегулирующих добавок, вносимых в количестве 4,0% к массе фарша, оказывает положительный эффект на реологические показатели готового продукта, исключает выделение бульонножировых отеков, обеспечивает стабильность мышечной системы в процессе термообработки, позволяет получать высококачественные рыбные колбасные изделия с ветчинной структурой.
Применение структурорегулирующих добавок позволяет модифицировать и улучшить функционально-технологические свойства сырья, регулировать органолептические и структурномеханические характеристики колбасных изделий, расширить их ассортимент и повысить выход готовой продукции.
Литература
1. Антипова Л.В., Толпыгина И.Н. Пищевые добавки и ингредиенты для лучшего вкуса // Рыбное хозяйство. - 2002. - № 4. - С. 66-68.
2. Богданов В.Д., Мамедова Т.Д., Богданова А.В. Растительные структурорегулирующие добавки в технологии рыбных формованных изделий // Хранение и переработка сельхозсырья. -№ 8. - 2003. - С. 198-199.
3. Гончаров Г.И., Страшинский И.М. Влияние фосфатов на функционально-технологические свойства мясного сырья // Мясное дело. - 2005. - № 10. - С. 42-43.
4. Жаринов А.И. Основы современных технологий переработки мяса. Краткий курс. Ч. 1. Эмульгированные и грубоизмельченные мясопродукты. - М., 1994. -154 с.
5. Скворцова Е.И. Использование фосфатов в рыбопереработке // Рыбная промышленность. -2005. - № 1. - С. 26-27.
6. Ткачук П.С. Функциональные добавки и смеси компании ООО «Интер-Технолог» // Все о мясе. - 2005. - № 2. - С. 56-58.
7. БогдановВ.Д. Рыбные продукты с регулируемой структурой. - М.: Мир, 2005. - 310 с.
8. АжигаевВ.В. Еще раз о производстве деликатесов // Мяс. технол. - 2005. - № 9. - С. 38-39.
9. Лупарев В.В., Платонов К.С., Козлова Г.В. Расширение ассортимента продукции - актуальная задача современного производства // Мясная индустрия. - 2006. - № 6. - С. 33-35.
10. Семенова А.А., Трифонов М.В. Влияние пищевых фосфатов на гелеобразующую способность каппа-каррагинанов // Мясная индустрия. - 2006. - № 11. - С. 22-24.
11.Богданов В.Д., Сафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции. - М.: ВНИРО, 1993. - 172 с.
12. Петрова Л.Д. Разработка технологии рыбных формованных изделий с использованием соевых белковых продуктов: Дис. ... канд. техн. наук. - Владивосток, 2002. - 23 с.
13. Панкина А.В. Разработка технологии рыбных консервов из формованных изделий со структурорегулирующими композициями: Дис. ... канд. тех. наук. - Владивосток, 2007. - 142 с.
14. Румянцева Г.Н., Осадько М.И. Свойства белков сои и гороха, полученные биотехнологическим способом // Мясная индустрия. - № 2. - 2005. - С. 44-45.
15. Антипова Л.В., Глотова И.А., Жаринов А.И. Прикладная биотехнология. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 288 с.
