CC BY
4
УДК 543.92 табл. 1. Ил. 11. Библ. 9.
ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ
вкусоароматических свойств вареной колбасы
«ДОкТОРСкАЯ» в ПРОЦЕССЕ
хранения с использованием сенсорных методов оценки
Кузнецова Т.Г., доктор вет. наук, Лазарев А.А., канд. техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова»
Ключевые слова: вареные колбасы, оценка качества, хранение, масс-спектроме-трический анализ, ароматобразуюшие соединения, «электронный нос»
Реферат
Изучено изменение качественного состава и количественного содержания летучих аромато-бразующих веществ образцов вареных колбас при хранении с использованием мультисенсорно-го, масс-спектрометрического и сенсорного анализа. На основе полученных данных установлено, что снижение качества наблюдается к 45 суткам хранения. Это обусловлено активным накоплением продуктов деструкции белков, окисления и гидролиза жиров. Разработан словарь дескрипторов, описывающих изменения сенсорных свойств вареных колбас в процессе хранения. Показана возможность использования сенсорного и инструментального методов исследования для оценки качества вареных колбас в процессе хранения и установления сроков годности.
STUDY ON THE DYNAMICS OF TASTE AND AROMA PROPERTIES OF COOKED SAUSAGE «DOKTORSKAYA» DURING STORAGE USING
the sensory methods
OF ASSESSMENT
Kuznetsova T.G., Lazarev A.A.
The V.M. Gorbatov All-Russian Meat Research Institute
Key words: cooked sausages, quality assessment, storage, mass-spectrometric analysis, aroma forming compounds, electronic nose
Summary
The change in the quality composition and qualitative content of the volatile aroma forming substances in the cooked sausage samples during storage was studied using multisensory, mass-spectrometric and sensory analyses. Based on the obtained results, it was established that a decrease in quality occurred by the 45th days of storage. This was conditioned by the active accumulation of the products of protein destruction, fat oxidation and hydrolysis. The dictionary of descriptors, which describe changes in sensory properties of cooked sausages during storage, was developed. The possibility to use the sensory and instrumental methods of investigation for quality assessment of cooked sausages during storage and establishment of shelf life was demonstrated.
Введение
Контроль качества пищевых продуктов традиционно проводят по органолепти-ческим показателям, в том числе запаху и вкусу. Большую ценность органолепти-ческие показатели приобретают при дополнении качественной информации количественной оценкой, получаемой с помощью аналитических методов.
Запах - один из основных показателей качества пищевых продуктов, который формируется комплексом более чем из 400 летучих веществ. На вкусо-аромати-ческие свойства мясной продукции существенное влияние оказывает качество сырья, вспомогательных ингредиентов, пряностей, комплексных пищевых добавок, продолжительность хранения, вид упаковки и т.д. Результаты многочисленных конкурсов мясной продукции показывают, что снижение органолепти-ческой оценки представленных образцов связано в первую очередь именно с этим показателем - несвойственным запахом, негармоничным, недостаточно или чрезмерно выраженным ароматом. Анализ возможных причин, вызывающих различные дефекты запаха, осложнен тем, что его составляют разнообразные легколетучие вещества с относительно небольшой молекулярной массой [1]. Аналитические возможности современных газовых и жидкостных хроматографов и масс-спектрометров позволяют получить разнообразную информацию о запахе пищевых продуктов. Однако такие исследования являются зачастую неоправданно дорогостоящими, требуют
сложной подготовки проб, больших затрат времени и химических реактивов [7, 9]. Именно по этой причине становятся приоритетными разработки более простых, дешевых и, самое главное, быстрых анализаторов для экспрессной оценки состава запахов пищевых продуктов в практической работе лабораторий предприятий, например, мультисенсор-ных аналитических систем («электронный нос»).
Приборы «электронный нос» («УОС|^ег») позволяют контролировать и измерять сенсорные характеристики, в том числе ароматические свойства мясного сырья и готовой продукции, и на основании полученных данных оценивать и прогнозировать их качество [6].
В отличие от аналитических методов, органолептическая оценка считается субъективной, поскольку результаты работы дегустаторов могут зависеть от различных факторов - квалификации, опыта работы, физиологического и эмоционального состояния и др. [5, 8]. Однако это утверждение является верным только отчасти. Использование высококвалифицированных и обученных дегустаторов, современных подходов и методов оценки (например, профильно-дескрипторного анализа), различных статистических методов проверки достоверности результатов, позволяют получить объективные и точные данные о продукте [4]. Кроме того, именно органолептические методы предоставляют информацию о реакции потребителей на органолептические характеристики продукта [3].
Применение комплекса инструментальных и сенсорных методов дает возможность получить максимальную информацию о сенсорных свойствах продуктов, спрогнозировать их конкурентоспособность, устанавливать влияние основного сырья, пищевых добавок на органолептические характеристики продукта и на основе полученных данных повышать уровень качества выпускаемой продукции [2].
В связи с этим представляет интерес оценить возможность комплексного использования инструментальных и сенсорных методов для изучения динамики запаха вареных колбасных изделий в процессе хранения и влияния продолжительности хранения на интенсивность запаха пряностей и их экстрактов.
Материалы и методы
В качестве объектов исследования на первом этапе использовали образцы вареной колбасы «Докторская», выработанные в соответствии с ГОСТ Р 521096-2011, упакованные в полиамидную оболочку, реализуемые на потребительских рынках г. Москвы (Московская область) и г. Кирова (Кировская область). Образцы вареных колбас хранили в рекомендуемых условиях (при температуре 4±2°С, относительной влажности воздуха 70-75%) в течение 60 суток. Отбор образцов для исследования проводили на 15, 30, 45 и 60 сутки.
На втором этапе исследования объектами являлись модельные образцы, выработанные по рецептуре вареной
колбасы «Докторская» (пряности были представлены перцем или экстрактом черного перца) и упакованные в полиамидную оболочку. Образцы вареных колбас хранили при температуре 4±2°С и относительной влажности воздуха 70-75% в течение 21 суток. Отбор образцов для исследования проводили после выработки на 7, 14 и 21 сутки.
Органолептическую оценку образцов колбас проводили с помощью дегустационной комиссии методом профиль-но-дескрипторного анализа. Разработку словаря дескрипторов производили в соответствии с процедурами, рекомендованными ГОСТ 33609-2015 «Мясо и мясные продукты. Органолептический анализ. Идентификация и выбор дескрипторов для установления органолептических свойств при многостороннем подходе». Интенсивность дескрипторов оценивалась дегустаторами по линейной структурированной шкале. Статистическую обработку данных проводили с использованием приложений Microsoft Office Excel 2007 и Statistica 7.0. Для анализа данных был использован статистический метод ANOVA с апостериорным тестом наименьших различий (LSD) и метод главных компонент. Для оценки динамики качественного состава и количественного содержания летучей фазы колбас использовали муль-тисенсорную систему «VOCmeter» фирмы «AppliedSensor» (Германия), включающую 8 сенсоров QMB и 4 сенсора M OS [5]. Состав летучих компонентов образцов мясного сырья определяли с помощью газового хроматографа HP 7890, детектирование осуществляли с использованием масс-селективного детектора MSD 5975С с программным обеспечением Entanced MSD ProductivityChemStation. Состав жирных кислот исследовали газовой хроматографией по модифицированному методу ISO 5509-1978.
Результаты и их обсуждение
Анализ результатов мультисенсорного исследования образцов вареных колбас в процессе хранения показал, что с увеличением его продолжительности площади «визуальных отпечатков» возрастают в связи с увеличением содержания в газовой фазе веществ, в значительной мере оказывающих влияние на интенсивность запаха, часто имеющих низкие пороговые концентрации сенсорного восприятия -летучие жирные кислоты, карбонильные, гетероциклические соединения. До 30 суток хранения интенсивность запаха увеличивается не более, чем в 2 раза. Проведенные ранее мультисенсорные исследования вареных колбас показали, что для колбас, соответствующих требованиям по микробиологическим показателям площади «визуальных отпечатков», характеризующих интенсивность запаха не должны превышать 90 усл. ед. После 30 суток хранения в газовой фазе образцов колбас резко (в 140 раз и более) возрастает содержание альдегидов, кетонов (сенсоры М1, М4), низкомолекулярных азоти-
Таблица 1
Площади «визуальных отпечатков» образцов вареных колбас в процессе хранения
Продолжитель- Площадь
ность хранения, «визуального отпечатка»,
сут. усл. ед. (*107)
15 22,88
30 41,31
45 405,67
60 740,34
стых соединений (сенсор М2) (рисунок 1 и таблица 1). Изменения качественного состава и количественного содержания летучих веществ обусловлены накоплением компонентов, формирующихся в процессе преобразования (деструкции белков, окислении и гидролизе жиров) нутриентов в процессе хранения.
Для подтверждения результатов мультисенсорных исследований на всех этапах хранения образцов колбас, было проведено исследование их качественного и количественного состава с помощью ХМ-спектрометрии. Полученные данные
Рисунок 2. Качественный состав и количественное содержание летучих компонентов газовой фазы образца вареной колбасы «Докторская» после 15 суток хранения 3,874,89 гб,43
8,22
1,54-
7,94
2,13
24,89
Рисунок 3. Качественный состав и количес3т,в8е7нное содержание летучих компонентов газ4о,8во9й фаз5ы,4о3бразца вареных, колбас «Докторская» после 60 суток хранения 0,39
1,03
9,629,13
20,54-
35,35
□ Спирты
□ Эфиры
□ Насыщенные жирные кислоты
□ Поли- и мононенасыщенные жирные кислоты
■ Гетероциклические соединения
□ Предельные углеводороды
■ Непредельные углеводороды
□ Амиды
□ Карбоновые кислоты
□ Карбоксильные соединения
подтверждают результаты мультисенсор-ного анализа и показывают, что с увеличением продолжительности хранения вареных колбас до 60 суток в летучей фазе возрастает содержание летучих жирных кислот, гетероциклических соединений, альдегидов и кетонов (соответственно на 81,1 %, 23,9 %, 49,1 %), в тоже время сокращается количество спиртов и простых и сложных эфиров (рисунки 2, 3).Сен-сорные характеристики карбонильных соединений весьма разнообразны и в значительной мере зависят от их концентрации. Многие альдегиды обуславливали дефектный вкус и запах мясных продуктов, так 3-метилбутональ сообщает мясному продукту горело-жареный оттенок, ненасыщенные альдегиды придают аромату масляный или окисленный
оттенки, запах лежалого мяса. Таким образом, увеличение интенсивности запаха и профилей «визуальных отпечатков», отмеченные при мультисенсорном исследовании, свидетельствуют о появлении отрицательных органолептических характеристик запаха в образцах вареных колбас при длительном хранении.
Проведенные исследования позволили выявить изменение в соотношении жирных кислот. Установлено, что в процессе хранения доля предельных жирных кислот возрастает с одновременным уменьшением содержания наиболее ценных полиненасыщенных жирных кислот, вследствие их биологической реакционной способности, что особенно характерно для С17:1, С15:1, С16:1, С20:5 жирных кислот (рисунок 4).
Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что муль-тисенсорный метод может быть использован для объективной оценки качества вареных колбас в процессе хранения для установления сроков годности.
С целью установления сенсорного восприятия, происходящих в процессе хранения изменений вкусо-ароматиче-ского профиля колбас, была проведена органолептическая оценка с использованием профильно-дескрипторного метода, который позволяет качественно и количественно описать и оценить все воспринимаемые сенсорные характеристики (дескрипторы) продукта. Для изучения свойств образцов в процессе хранения дегустаторами разработан словарь дескрипторов, который обновляли на каждом этапе в процессе хранения колбас. Процедура обновления заключалась в идентификации дескрипторов, и при подтверждении их уникальности, добавлении в профиль образцов.
Результаты профилирования образцов вареной колбасы «Докторская», на 15, 30, 45 и 60 сутки и всех этапов вместе, представлены на рисунках 5-7.
Анализ результатов описания сенсорных характеристик вареных колбас профильным методом показал, что в процессе хранения наблюдаются как качественные изменения, так и количественное варьирование интенсивности дескрипторов. После 30 суток хранения наблюдается постепенное снижение интенсивности всех положительных дескрипторов. Кроме того, начиная с 45 суток в образцах появляются негативные дескрипторы вкуса, например, ощущается незначительное кислое послевкусие. В процессе дальнейшего хранения образцов колбас идентифицируются кислый и осаленный запах, а также увеличивается влажность поверхности среза продукта. Последний этап (60 сутки) характеризуется резким увеличением интенсивности всех негативных дескрипторов, отмеченных ранее.
На следующем этапе исследований, принимая во внимание широкое использование пряностей и экстрактов пряностей, их влияние на вкусо-ароматические свойства продукции, проведено изучение динамики запаха в процессе хранения модельных образцов колбас, выработанных с молотым черным перцем и экстрактом черного перца. Для исследования использовали инструментальные и сенсорные методы анализа.
Результаты мультисенсорного анализа модельных образцов колбас, выработанных с молотым черным перцем и экстрактом черного перца приведены на рисунке 8. Сравнительный анализ показал,
Рисунок 5. Сенсорный профиль вареной колбасы «Докторская» на:
а) 15 сутки;
б) 30 сутки хранения
' МпС'ЮП > йнуС % -
КИСЛОТ ЖИЛОВ*^« X С<]Л?ч1н|1
МГЦ, ни—X
Плэт несть
2 I \ П«лв»1у(иг
ыргдамкна
• пак- нгик
Рисунок 6. Сенсорный профиль вареной колбасы «Докторская» на: а) 45 сутки; б) 60 сутки хранения
Рисунок 7. Сенсорный профиль вареной колбасы «Докторская» в процессе хранения
Рисунок 8. Динамика запаха модельных образцов вареных колбас в процессе хранения
После выработки 7 сут. 14 сут. 21 сут.
□ Вареные колбасы с черным перцем □ Вареные колбасы с экстрактом черного перца
Рисунок 9. Сенсорный профиль модельной вареной колбасы «Докторская»:
а) после выработки;
б) 7 суток хранения
Рисунок 10. Сенсорный профиль модельной вареной колбасы «Докторская»: а) 14 суток; б) 21 сутки хранения
что запах образцов с экстрактом черного перца после выработки, характеризовался большей интенсивностью аромата (на 2,0%) по сравнению с образцами с черным перцем. Однако после 7 суток хранения интенсивность запаха образцов имела противоположную тенденцию - площадь «визуального отпечатка» колбас с черным перцем была больше, чем у колбас с экстрактом черного перца на 6,1 %. Такая динамика, как видно на рисунке 10, сохранилась на 14 и 21 сутки.
Результаты ХМ-спектрометрии, подтверждающие данные мультисенсорных исследований, показали, что после выработки формирование более интенсивного запаха образцов с экстрактом черного перца, обусловлена содержанием простых и сложных эфиров и спиртов, количество которых резко снижается в последующие сроки хранения. В образцах с черным перцем также наблюдается понижение интенсивности аромата в процессе хранения, но значительно медленнее по сравнению с образцами колбас с экстрактом черного перца.
На заключительном этапе работы было проведено исследование органолептиче-ских свойств образцов профильно-дес-крипторным методом.
Результаты профилирования модельных образцов вареной колбасы после выработки на 7, 14 и 21 сутки и обобщенные данные сенсорного анализа запаха представлены на рисунках 9-11.
Анализ результатов описания сенсорных характеристик модельных образцов в процессе хранения показал, что в образцах с добавлением экстракта черного перца отмечается постепенное снижение интенсивности характеристик, особенно ключевых дескрипторов (вкуса и запаха черного перца). При этом значительные изменения в оценках интенсивности (по некоторым дескрипторам) отмечены уже после 7 суток хранения, что согласуется с результатами мультисенсорного анализа. По данным дегустаторов, к этому сроку хранения запах черного перца уменьшился почти в 3 раза (2,5 балла), а вкус в 1,5 раза (1,4 балла). Также значительные изменения наблюдаются в отношении сладкого вкуса и частично мясного вкуса и запаха. Нисходящая динамика восприятия интенсивности дескрипторов также наблюдается и в образцах с добавлением черного перца, однако в этом случае не отмечается резкого снижения восприятия дескрипторов в процессе хранения. Так, интенсивность ключевых дескрипторов -вкуса и запаха черного перца, к 21 суткам хранения уменьшилась только на 0,5 балла. Интенсивность мясного вкуса и запаха изменилась всего на 0,5-0,6 балла, что
Рисунок 11. Сенсорный профиль модельных образцов вареной колбасы «Докторская» в процессе хранения: а) с экстрактом черного перца; б) с черным перцем
список литературы:
Грень, А.И. Химия вкуса и запаха мясных продуктов / А.И. Грень // Киев: Наук. Думка, - 1985. - 100 с.
Кузнецова, Т.Г. Разработка словаря для создания профиля сенсорных свойств мясных кусковых консервов / Т.Г. Кузнецова, В.Б. Крылова, Т.В. Густова, А.А. Лазарев // Все о мясе. - 2016. - № 6. - С. 25-29.
Лазарев, А.А. Карты предпочтений как инструмент исследования потребительских симпатий при выборе мясных продуктов / А.А. Лазарев, Т.Г. Кузнецова, И.М. Чернуха // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. - 2014. - № 6 (29). - С. 62-67.
4. Лисицын, А.Б. Современные методы сенсорной оценки мясной продукции / А.Б. Лисицын, Т.Г. Кузнецова, А.А. Лазарев, И.Г. Анисимова // Все о мясе. -2015. - № 3. - С. 26-30.
Родина, Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров: учебник для вузов / Т.Г. Родина // М.: Изд. центр Академия, - 2006. - 208 с.
Чернуха, И.М. Исследование возможностей использования прибора «УОСтеГег» для оценки свежести мяса / И.М. Чернуха, Т.Г. Кузнецова, Е.Б. Селиванова, А.Н. Иванкин // Мясная индустрия. - 2008. -№ 3. - С. 49-51.
REFERENCES:
Gren, A.I. Himiya vkusa i zapaha myasnih produktov [Chemistry of taste and smell of meat products] / A.I. Gren // Kiev: Nauk. Dumka, — 1985. — 100 p.
Kuznetsova, T.G. Razrabotka slovarya dlya sozdaniya prophilya sensornih svoistv myasnih kuskovih konservov [Development of vocabulary for creating a profile of sensory properties of meat canned foods] / T.G. Kuznetsova, V.B. Krylova, T.V. Gustova, A.A. Lazarev // Vsyo o myase. — 2016. — № 6. — P. 25-29.
Lazarev, A.A. Karti predpochtenii kak instrument issle-dovaniya potrebitelskih simpatii pri vibore myasnih produktov [Preference maps as a tool of investigation of consumer liking when choosing meat products] / A.A. Laz-arev, T.G. Kuznetsova, I.M. Chernukha // Tehnologiya i tovarovedenie innovacionnih pishevih produktov. — 2014. — № 6 (29). — P. 62-67.
Lisitsyn, A.B. Sovremennye metodi sensornoi osenki myasnoi produksii [Modern methods of sensory evaluation of meat products] / A.B. Lisitsyn, T.G. Kuznetsova, A.A. Lazarev, I.G. Anisimova // Vsyo o myase. — 2015. — № 3. — P. 26-30.
Rodina, T.G. Sensorni analiz prodovolstvennih tovarovB: uchebnik dlya vuzov [Sensory analysis of food products: textbook for higher education institutions]. — M.: Izd. tsentr Akademia, — 2006. — 208 p.
Chernukha, I.M. Issledovanie vozmognostei ispolzovaniya pribora «VOCmeter» dlya osenki svegesti myasa [Study of the possibilities of using the «VOCmeter» to assess the freshness of meat] / I.M. Chernukha, T.G. Kuznetsova, E.B. Selivanova, A.N. Ivankin // Myasnaya industriya. — 2008. — № 3. — P. 49-51.
Chsemi-Varnamkhasti, M. Biomimetic — based odor and taste sensing systems to food quality and safety characterization: An overview on basic principles and recent achievements / M. Chsemi-Varnamkhasti, S.S. Mohtasebi, M. Siadat // Journal of Food Engineering. — 2010. — № 100. — P. 377-387.
Stone, H. Sensory Evaluation Practices (3rd ed.) / H. Stone, J.L. Sidel. — San Diego: Elsevier Academic Press, — 2004. — 378 p.
Zhang, Z. Electronic Nose an air sensor matrix for detecting beef Freshness / Z. Zhang, J. Iong, D. Chen // Journal of bionic Engineering. — 2008. -№ 5. — P. 67-73.
в сравнении с образцами с экстрактом черного перца, можно считать незначительной. Такая динамика позволяет предположить, что существует положительная взаимосвязь восприятия мясного вкуса и запаха и вкуса и запаха черного перца. Данную динамику подтверждает дескриптор стойкость послевкусия, интенсивность которого возрастает в образце с черным перцем к 21 суткам хранения. В целом, можно отметить, что спектр идентифицируемых сенсорных характеристик при хранении практически не изменился. Единственным негативным дескриптором, который дегустаторы выявили на 21 сутки хранения, являлся вяжущий вкус, однако его интенсивность была незначительной.
Полученные в результате проведенной работы данные позволяют понять причину образования дефектов запаха вареных колбас и описать динамику изменения ароматических свойств в процессе хранения. Данные мультисенсорного и профильно-дескрипторного анализа могут быть положены в основу методики определения сроков годности вареных колбасных изделий профильно-дескрипторным методом анализа, а также использованы для выбора вкусо-ароматических добавок на основе определения стойкости запаха, определения взаимосвязи и особенности восприятия пряностей и экстрактов пряностей.
На основании полученных данных установлено, что комплексное использование сенсорного и инструментального методов исследования позволяют объективно и в короткие сроки решать вопросы качества продукции в процессе хранения.
© КОНТАКТЫ:
Кузнецова Татьяна Георгиевна Лазарев Антон Александрович а senslab@vniimp.ru
МЯСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РОССИИ
(ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ, БУДУЩЕЕ)
13 2016 году ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова» выпустил книгу «МЯСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РОССИИ (ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ, БУДУЩЕЕ)».
В книге рассмотрены все основные этапыстановления и развития мясной отрасли в стране за весь период ее существования (труд сотрудников института под руководством Лисицына А.Б.).
В книге отражены исторические аспекты переработки мяса в мире, даны показатели мясного псоизводства в царссой России. Особое внимание уделено вопросам развития научно-технического прогресса в мясной промышленности, вопросам производства мяса и мясных продукеов в предвоенный период (1917-1940 гг.), в годы Великой Отечественной войны. Приведены показатели по мясннй отраслс народного хозяйства с 1946 по 1990 годы и в период 1991-2014 годы. Проанализинонаны основные направ-ления развития мясной отрасли АПК до 2025 года.
По вопросам приобретения обращаться — отдел маркетинга, тел.: +7 (495) 676-6521, заявки на приобретение отправлять e-mail: zakaz@vniimp.ru
