CC BY
41
Биотехнология
ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЯСНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КУРИНОЙ КОЛБАСЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЛКОВОГО СТАБИЛИЗАТОРА «ПОЛИСАМИН-Ф»
С. Д. Евдокимов (Саранск), С. А. Ибрагимова (Саранск)
Современные принципы разработки мясных изделий основаны на выборе определенных видов сырья и таких их соотношений, которые бы обеспечивали достижения требуемого качества готовой продукции. При этом одновременно выбранные компоненты рецептуры должны иметь приемлемые функциональные и технологические свойства, их максимальную совместимость или взаимокомпенсацию. Это должно обеспечивать в процессе переработки сырья получение стабильных мясных эмульсий [2; 6].
На мясоперерабатывающих предприятиях задачи, касающиеся повышения качества и
4
выхода колбасных изделий, решаются не только стандартизацией основного сырья, но и применением различных компонентов, прежде всего белковых продуктов растительного и животного происхождения.
В настоящее время использование белковых препаратов в мясной промышленности позволяет заменить часть сырья, не ухудшая питательной и пищевой ценности готовых колбасных изделий. Самая значительная особенность белков — это их функциональные свойства, т. е. возможность связывания дополнительной влаги, а также создание устойчивой системы между водой и жиром, так называемая эмульгирующая способность [5].
Препарат «Полисамин-Ф» является белковым стабилизатором, допускается к использованию ГОСТом, в вареных и полукопченых колбасах, сосисках, сардельках первых и вторых сортов. Его получают переработкой моло-
ка методами ультрафильтрации и электродиализа. Стабилизирующие свойства обусловлены содержанием коагулирующего вещества (лактальбумина). Препарат обладает способностью к сильному эмульгированию влаги, создавая тем самым стабильную водо-белково-жировую систему. Вследствие этого снижаются потери при термообработке, повышается выход готового продукта, улучшаются консистенция, вид на срезе, механическая прочность, эластичность, упругость, запах, вкус и товарный вид готового продукта. При этом препарат не оказывает влияния на ингредиенты, входящие в рецептуру, и не является консервантом [7].
Целью данной работы явилось исследование физико-химических свойств белкового стабилизатора «Полисамин-Ф», используемого в процессе выработки куриной колбасы «Любительская» на ГУП «Птицефабрика "Атемар-ская"», и его влияние на изменение свойств мясного фарша и готового продукта. В исследуемых образцах фиксировались следующие показатели: рН водной вытяжки, водо- и жиро-удерживающая способность и критическая концентрация гелеобразования (ККГ) белкового препарата, а также влагосвязывающая (ВСС), влагоудерживающая способность (ВУС) мясных образцов, содержание в них влаги и массовой доли белка [1; 4].
Для изучения функционально-технологических свойств белкового препарата использовали системы «белок — вода» и «белок — жир». Для оценки ВУС и ККГ использовали
© С. Д. Евдокимов, С. А. Ибрагимова, 2007
Таблица 1
химические
«Полисамин
Показатели Фарш (контроль) Соотношение препарат: вода
1 :5 1 :7 1 : 10
Содержание влаги, % 74,0 ± 1,8 77,3 ± 0,5 79,0 ±0,5 81,1 ± 0,2
ВСС, % 24,6 ± 1,0 42,5 ± 0,3 45,3 ±0,3 45,7 ±0,1
ВУС, % 8,70 ± 0,4 3,90 ±0,2 2,50 ± 0,2 2,60 ± 0,2
рН 5,90 ± 0,02 5,62 ±0,01 5,60 ±0,01 5,61 ±0,01
Содержание белка, мг/мл 14,8 ±0,7 19,4 ±0,4 17,2 ±0,9 16,1 ±0,6
дистиллированную воду и 5 % раствор хло- торая не допускает значительные колебания рида натрия.
При определении ВУС было установлено, что одна часть белкового препарата способна удерживать пять частей воды. При использовании раствора хлорида натрия ВУС возросла до 5,5 частей, что обусловлено влиянием
нейтральных солей на гидрофильные свойства белков. При анализе жироудерживаю-щей способности было показано, что одна часть белкового препарата удерживает две части масла. За ККГ белка мы принимали концентрацию препарата, соответствующую пробе, в которой не происходит разрушение геля под давлением свинцового шарика. По полученным данным, удержание шарика в водном растворе составляет 16 %, а в солевом — 14 %.
Изучение влияния степени гидратации белкового препарата на физико-химические свойства мясного фарша. Для этого стабилизатор вносили в виде гидролизата (соотношение препарат : вода составляло 1 : 5, 1 : 7, 1 : 10) в количестве 8 % к массе куриного фарша. Контролем служили образцы без добавления стабилизатора.
Поскольку кислотность влияет на состояние белков в мясной системе, на их способность связывать влагу, мы исследовали изменение рН в мясном фарше при внесении белкового стабилизатора (табл. 1).
Величина рН контрольного образца составила 5,9. Добавление к фаршу препарата, гид-ратированного в соотношении 1 : 5, снизило значение рН на 0,3 единицы. Увеличение степени гидратации белкового стабилизатора не повлияло на изменение величины рН. Это может объясняться буферной емкостью мяса, ко-
кислотности среды.
Внесение дополнительных компонентов в состав рецептуры влияет и на изменение влажности мясных эмульсий. Внесение в фарш стабилизатора со степенью гидратации 1 : 5 повысило содержание влаги на 3 %. Последующее увеличение степени гидратации до 1 : 7 и 1 : 10 привело к повышению содержания влаги на 2 % относительно предыдущего варианта. Это объясняется большим количеством воды, вносимым при растворении препарата.
Влагосвязывающая способность характеризует состояние воды в мясе. Под ВСС понимают то количество добавляемой воды, которое способно адсорбироваться компонентами мясопродуктов. При добавлении к фаршу гид-ратированного 1 : 5 белкового стабилизатора ВСС увеличилась на 76,8 % относительно контроля в связи с тем, что он обладает высокими гидрофильными свойствами. Во втором варианте опыта ВСС возросла еще на 2 %. Увеличение степени гидратации препарата до 1 : 10 не привело к дальнейшему повышению ВСС. Вероятно, в этом состоянии белки не могут связать большее количество воды. Таким образом, оптимальная степень гидратации препарата составила 1 : 7.
Еще одним из показателей, характеризующим состояние водного компонента мясной эмульсии, является влагоудерживающая способность. Под ВУС подразумевают то количество влаги, которое выделяется из мясопродуктов под действием центробежных сил, выраженное в процентах к массе навески.
Было отмечено снижение ВУС от 8,7 % (контроль) до 2,5 % (опытный образец со
Таблица 2
химические показатели мяса и мясных изделий
Показатели Мясо курицы Фарш (контроль) Фарш + + стабилизатор Колбаса (контроль) Колбаса + + стабилизатор
ВСС, % 13,4 ±0,7 24,6 ± 1,0 45,3 ± 1,3 22,6 ±0,5 36,2 ±0,8
ВУС, % 10,4 ±0,5 8,7 ± 0,4 2, 5 ± 0,2 3,4 ± 0,2 1,8 ±0,1
РН 6,0 5,9 5,6 6,7 6,5
Содержание белка, мг/мл 8,7 ± 0,4 14,8 ±0,7 17,2 ±0,9 7,2 ± 0,4 10,3 ±0,5
степенью гидратации I : 7). Это объясняется состоянием белков стабилизатора, которые участвуют в удержании и связывании влаги в фарше. При гидратации 1 : 7 и 1 : 10 значения ВУС были одинаковы, что еще раз показывает нецелесообразность использования последнего варианта опыта.
Питательная ценность мясопродуктов характеризуется наличием белков, поэтому на следующем этапе работы определяли содержание растворимых белков в щелочном экстракте мясной эмульсии биуретовым методом, рекомендуемым для мясных изделий из курицы. Добавление белкового стабилизатора к контрольному образцу повысило массовую долю белков на 31 %. Увеличение степени гидратации стабилизатора до 1 : 7 и 1 : 10 повлекло за собой снижение содержания белка на 11,3 и 17,0 % относительно предыдущего варианта соответственно. Повышение концентрации белка в опытных образцах обусловлено нали-
снижение — уменьшением доли белка в общем объеме добавляемого препарата.
Анализируя полученные данные, можно отметить, что добавление белкового стабилизатора «Полисамин-Ф» к мясному куриному фаршу способствует улучшению его физико-химических показателей. Оптимальным вариантом гидратации можно считать соотношение препарат : вода 1 : 7.
Изучение физико-химических свойств мяса и мясопродуктов. Исходя из полученных результатов «Полисамин-Ф» в опытные образцы вносили в количестве 8 % к массе фарша в гидратированном состоянии 1:7.
Анализ среды водных вытяжек опытных образцов показал, что в мясе птицы рН составил 6,0. Согласно литературным данным, рН парного мяса птицы колеблется в интервале 7,0 7,4 [8]. Возможно, повышение кислотности связано с процессами распада АТФ, происходящими в мясе вследствие посмертного окочене-чием казеина в применяемом препарате, а ее ния и накопления в результате этого органи-
I I
и
&Э
43
20
0
В *
о *
г £
« 12
У и
15
10
р <
о •
0
□ \ □ 2 □ 3 ■ 4 □
к
Рисунок 1
Изменение содержания влаги в мясных
образцах
1 — мясо курицы; 2 — фарш (контроль); 3 — фарш + стабилизатор; 4 — колбаса «Любительская» (контроль); 5 — колбаса
«Любительская» + стабилизатор
19 1 П2 □ 3 ■ 4 П5
Рисунок 2
Массовая доля белка в мясных образцах
1 — мясо курицы; 2 — фарш (контроль);
3 — фарш + стабилизатор; 4 — колбаса «Любительская» (контроль);
5 — колбаса «Любительская» + стабилизатор
ческих кислот, которые приводят к закислению среды. В контрольном образце фарша отмечено незначительное понижение рН (табл. 2).
Внесение в фарш белкового стабилизатора привело к увеличению кислотности на 0,3 единицы. Это может быть связано с наличием в составе белкового препарата кислых молочных белков. Повышение значения рН | готовых колбасных изделий связано с добавлением фосфатов на стадии составления фарша, которые сдвигают эту величину в щелочную сторону, а добавление белкового стабилизатора обусловливает небольшой сдвиг в кислую область.
Технологические воздействия в процессе переработки оказывают влияние на содержание влаги в мясопродуктах. Общее содержание влаги в образцах мяса составило 62,9 %, что соответствует стандарту, согласно которому содержание влаги в мясе птицы механической обвалки составляет 60 — 75 % [3]. Из полученных данных видно, что в контрольном образце фарша содержание влаги увеличилось по сравнению с мясом на 11 % (рис. 1). Это связано с добавлением водо-ледяной смеси на стадии приготовлении фарша. Добавление к фаршу гидратированного белкового препарата вызвало увеличение содержания влаги еще на 5 %.
Коагуляционные изменения белков в процессе термической обработки приводят к снижению их гидрофильности и отделению воды. Было установлено, что содержание влаги в контрольном образце вареной колбасы «Любительская» снизилось по сравнению с показателем фарша на 17 % и составило 57 %. Содержание влаги в опытном образце снизилось на 5,5 % и составило на 16,4 % больше, чем в контроле. Можно предположить, что | меньшие потери влаги в данном варианте | обусловлены наличием белкового стабилиза-I тора, благодаря гидроскопичности которого повышается количество связанной воды.
На различных этапах технологического процесса производства колбасы «Любительская» проводилась оценка ВСС (см. табл. 2). ВСС мяса курицы составила 13,4 %. Низкое значение, вероятно, связано с длительным хранением его в холодильных камерах. В приготовленном фарше ВСС увеличилась в 1,8 раза, что было вызвано измельчением мясного сырья, вследствие чего возросли дисперсность
частиц и доля растворимого белка в дисперсной среде. Это оказывает пластифицирующее действие на мясную эмульсию и тем самым повышает ее влагосвязывающую способность. Увеличение ВСС при добавлении белкового стабилизатора в мясную эмульсию связано с биохимическими свойствами добавок, способных связывать воду и образовывать водно-белковую матрицу, в ячейках которой удерживается жир. Понижение ВСС готовых изделий связано с коагуляционными изменениями белков, соответственно, и с понижением их способности связывать добавляемую влагу. Так, в контрольном образце ВСС снизилась на 2,0 %, а в опытном — на 9,0 % относительно фарша. Благодаря гидрофильности белков, входящих в состав стабилизатора, ВСС опытного образца колбасы составила на 13,6 % больше контрольного.
На различных этапах технологического процесса наблюдалось снижение ВУС с 10,4 % в мясе до 8,7 % в контрольном образце фарша (табл. 2). Предположительно, понижение уровня отделения влаги в мясном фарше связано с нарушением структуры мышечной ткани и переходом миофибриллярных белков в растворимое состояние. В результате увеличивается ВУС системы и свободная вода переходит в связанное состояние, активно удерживаясь белками.
При добавлении стабилизатора в мясную эмульсию ВУС составила 2,5 %. Это обусловлено наличием молочных белков в составе «Полисамина-Ф», которые совместно с мышечными белками участвуют в удержании и связывании влаги в продукте. В колбасных изделиях ВУС уменьшилась по сравнению с фаршем на 5,3 % (контроль). Добавление в рецептуру молочного стабилизатора способствовало снижению ВУС до 1,8 %, что говорит о более полном связывании воды и удержании ее в продукте. Белковый стабилизатор представлен главным образом лактоальбуминами, которые характеризуются высокими функционально-технологическими свойствами.
В исследуемых образцах определяли массовую долю растворимых белков. В мясе птицы содержание белка составило 8,7 мг / мл, а в мясном фарше это значение увеличилось в 1,7 раза (рис. 2).
Повышение концентрации белков в мясной эмульсии связано с нарушением структуры ткани и их экстракцией в водную фазу. При внесе-
нии стабилизатора в контрольный образец фарша массовая доля белка увеличилась на 2,4 %.
натурирует. Однако массовая доля белков в готовом изделии, выработанном с применением
Содержание белков в образцах готового изделия, стабилизатора «Полисамин-Ф», выше, чем в ис-
в отличие от мясной эмульсии, снизилось и составило в контрольном образце на 51,4 %, а в опытном — на 40,0 % меньше. Это связано с температурной обработкой, проводимой в ходе технологического процесса производства вареной колбасы, в результате чего часть белков де-
ходном мясе и контрольном образце.
Таким образом, внесение в рецептуру колбас белкового стабилизатора «Полисамин-Ф» улучшает функционально-технологические свойства и питательную ценность как мясных эмульсий, так и готового изделия.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 9793-74. Мясные продукты. Методы определения содержания влаги. Введен 01.01.1975, продлен до 01.01.2004. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1978. 56 с.
2. Гупник Б. Е. Справочник технологий колбасного производства / Б. Е. Гупник М.: Пищевая промышленность. 1993. 431 с.
3. Заяс Ю. Ф. Качество мяса и мясопродуктов / Ю. Ф. Заяс. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 480 с.
4. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л. В. Антипова, И. А. Глотова, И. А. Рогов. М.: Колос, 2004. 571 с.
5. Общая технология мяса и мясопродуктов / И. И. Тимощук, И. А. Головашенко, С. А. Сенки-мов. Киев: Урожай, 1989. 216 с.
6. Справочник по производству вареных и фаршированных колбас, сарделек, сосисок и мясных хлебов / А. Г. Забагита, И. А. Подвойская, И. И. Молочников. М.: Пищевая промышленность, 2001. 709 с.
7. Технологическая инструкция по использованию белкового стабилизатора «Полисамин-Ф». 2004. 32 с.
8. Тимощук И. И. Справочник технолога мясоперерабатывающего предприятия / И. И. Тимощук, А. Н. Ясевич. Киев: Урожай, 1986. 160 с.
Поступила 18.10.06.
ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНОГО рН ПОСЛЕСПИРТОВОИ БАРДЫ НА РОСТ И НАКОПЛЕНИЕ БЕЛКА ГРИБОМ ЬЕМТШиБ ТЮЯтиБ
A. А. Лукаткин (Саранск),
Н. А. Атыкян, кандидат биологических наук (Саранск),
B. В. Ревин, доктор биологических наук (Саранск)
I
в частности, серии ISO 9000 и требованиям ВТО — спирты марки «Базис», «Люкс», «Альфа». Однако биотехнологические производства этилового спирта во многих случаях не являются экологически чистыми согласно современным требованиям [4].
Поэтому ежегодно различными перерабаты-продукции, отвечающей стандартам качества, вающими предприятиями вывозятся на свалку,
© А. А. Лукаткин, Н. А. Атыкян, В. В. Ревин, 2007
В настоящее время практически в каждом регионе России действует биотехнологическое производство этилового спирта, причем в большинстве случаев предприятия в качестве основного субстрата используют зерносырье, что обеспечивает возможность получения экологически чистой и высококачественной
