CC BY
49
52
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1 -2, 1995 .
н:)іи-:і.'.ПТ£1
5,2, 8,8, 3,9% выше, чем в пробе 1, и на 6,5, 10, 5,3% выше, чем в пробе 5.
По результатам эксперимента определены оптимальные дозировки УКХ-4 и ЛБК: 0,008-0,012% и 2,5-4,5% (на абсолютно сухое вещество) к массе муки в тесте соответственно.
Показатели качества готовых изделий улучшаются по пористости на 5,8-11,6, объему на 22-30, удельному объему на 14-17,8% по сравнению с
аналогичными показателями изделий, выработанных без УКХ-4.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. — 215 с.
Кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств
Поступила 23.09.94
637.52:519.8
МЯСНОЕ СЫРЬЕ КАК БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
И ЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ В
Н.С. НИКОЛАЕВ, Э.Э. АФАНАСОВ
Московская государственная академия прикладной биотехнологии
Технологическая обработка мяса перед употреблением способствует его лучшей усвояемости, придает продукту необходимую консистенцию, соответствующие цвет, вкус и аромат.
Однако глубокая технологическая обработка может вызывать и нежелательные эффекты: разрушение витаминов и других биологически активных веществ, существенную потерю белков, йыплавле-
■ПРОЦЕССЕ ВАРКИ
ние жиров, их полимеризацию, образование мела-ноидов и др.
Для придания продукту комплекса кулинарных свойств при максимальном сохранении полезных веществ необходимо, чтобы выбор способа технологической обработки и ее режимов соответствовал допустимым физико-химическим и биохимическим изменениям сырья.
Применительно к процессам технологического воздействия мясо как сырье для приготовления мясопродуктов можно представить в виде системы, состоящей из четырех основных элементов (подсистем) — групп веществ (рис. 1).
НV: (іфйііся 1Г|пут к-, 0> ныл інсін: И£';ич к иГиС* ЖХГІ, 1' ни-ТДГ.1И с.ру ЦСЕІНОСІЛ Сі
делапжккі Пйкеряйг-И ти:, гвдри, члчккая и
Ні і Н) ІГЛЇ.Т Д^І З Г'г|>ЧІІ[
Гітарун:-
ниа ПЙІЙ.ЕО нин, и.чая ■‘ірі
(ичгахгм і и
[флейты 1!і трі.тц
ІЧІ'ГГЙЯ,
гірнш івд шн! Е тки її ЭлОЯчП- ■ пгірЕ.^лґк: З ■: итн-^| \\-Ч'Х ПГ ЛІН ЧЙЯ .тгля І!І СОСГЕІРИ VII
іп^гч. В і
ІУ
■ІІСТ10СТВ8 , с ост ан ля опціє зс- ЗіУКИ-Н^Кг. 1
ПО!'.у г!М5рГвТИЧОСКО^ ценное 1 Ч -г у. ЛЧ’ЛОЛНЛ£1Г;И€ ссновчке ■ г'ї#іг:ур*-:не ^ункаик .Бл-:х«;чі деск и акт и п->іує ^оі'естна гАГ ПО Ц№Т-& Иг-ля.
ш' ця Г3і'г| дэ 70-6С&
І т | І емрьл
і-
Да ры
А с.о.ч- сДж/г
1-50 о7,5
.1
4-е мг 100 г сырья
Гїеркенти
1
жиро растр, о-і водорастею
зимне ришд
ІЛШ І _
лідрагоцк-
сішая
объема ткачи
■ХМЧСбИЛЯао -аннил
$Щг%
свободная
10-та
7иу.ї*ГІ
Рис. 1
і
Свойства готового продукта определяют в основном превращения, связанные с веществами первой группы. Она объединяет два типа макромолекуляр-ных веществ: белки и жиры, которые сосредоточивают в себе основную энергетическую ценность и являются одновременно базовыми элементами структуры (коэффициент энергетической ценности белков — 16500 кДж/кг).
Основными свойствами белковых веществ, определяющими их состояние и поведение в процессе переработки, являются: растворимость, набухание, гидратация, ферментативная активность, химическая реактивность, чувствительность к действию протеолитических ферментов, способность к денатурации и др.
Вторую группу составляют биологически активные вещества, в основном белкового происхождения, оказывающие активное воздействие как на кивой организм при употреблении их в пищу (витамины), так и на саму животную ткань в процессе автолиза и технологической переработки (ферменты).
В третью группу входят химически активные вещества, определяющие активное состояние белковой системы: растворы солей, кислот, оснований. В тканевых жидкостях мяса эти компоненты, находясь в относительно малых концентрациях, определяют pH системы.
В четвертую группу выделена вода — наибольший по массовой доле компонент системы. Основная доля воды находится в связанном состоянии в составе клеток, однако некоторое количество может содержаться в макрокапиллярах и на поверхности. В процессе технологического воздействия
Исходное хсясное с ирге
соотношение связанной и свободной влаги в мясной системе изменяется.
Элементы мясной системы и компоненты находятся во взаимосвязи. С позиций системного подхода целесообразно исходное мясное сырье рассматривать как иерархическую структуру, имеющую ряд уровней взаимодействия компонентов: 1-й — молекулярный; 2-й — клеточный; 3-й — частица фарша; 4-й — масса продукта (животная ткань, группа частиц).
Важнейшие свойства мясного сырья определяют связь белка с остальными компонентами системы, главным из которых является вода. Белковые вещества удерживают основную часть воды, содержащуюся в животных тканях. Около 70% ее находится в связи с белками миофибрилл.
Иммобилизованная вода характеризуется физико-химической связью. С белком она взаимодействует на молекулярном и клеточном уровнях. Молекула белка связывает воду электростатическим полем носителей зарядов. Клетка удерживает воду за счет осмотического давления и адсорбции структурами клеток — клеточными мембранами, волокнами мышечных белков.
Свободная вода взаимодействует с белковыми веществами на уровнях частицы фарша и массы продукта. Она находится между клетками, в макрокапиллярах и на поверхности. Удерживается физико-механическими связями в неопределенных соотношениях.
Иммобилизованная и свободная формы воды оказывают наибольшее влияние на свойства продукта, определяют его прочность и нежность.
Соотношение белка и жира, а также форма их связи в мясном сырье определяют энергетическую
_____________ , о-сотрагироранкв
лрннЧ . усто'лчйз^д к ^яггюпу
ОК 1-1___ ЛП НЯ 'Гм: Г Т -----
Тврц00Г;рв.С10таннцЙ продукт
ЙБгШК! 1 1
г>мул*гиров?.кке, сю'езножит>ание, зкс т ра Я ао ВЭН не
Рис. 2
54 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 1 -2, 1995
ценность продукта и влияют на его органолептические свойства и усвояемость.
Между веществами 1-й и 3-й групп основную роль играет связь белка с ионами металлов, их взаимодействие происходит главным образом на уровне молекулы за счет электростатического поля противоположных зарядов.
Физико-химическая форма связи ионов металла с белком во многом определяет набухание, гидратацию и растворимость белка. Ионы металлов (медь, цинк, кобальт и др.) активизируют действия ферментов, но при определенных концентрациях могут выступать и в роли ингибиторов.
В состав белков мышечной ткани входят также водорастворимые и жирорастворимые витамины. Их связь с белком в основном, видимо, структурная.
При технологическом воздействии происходит изменение связей между элементами и компонентами мясной системы: существующие связи частично или полностью разрушаются, а новые — образуются, таким образом у системы появляются новые свойства.
Изменения в мясной системе в целом при варке сырья в большом количестве воды, происходящие в результате совокупности биохимических и физико-химических процессов, протекающих на разных уровнях, представлены на структурно-кинетиче-ской схеме (рис. 2). С позиций пищевой технологии для растворимых белковых веществ наиболее характерными изменениями являются: денатурация, коагуляция, гидролиз и в случае фаршевых систем — агрегирование частиц, а для коллагена —. его сваривание и гидротермический распад.
Денатурация связана с конформационными изменениями молекулярной структуры белка. С позиции системного подхода молекулы белка можно рассматривать как подсистему (самостоятельную систему, состоящую из отдельных структур разного уровня) [1, 2]. Тепловая денатурация связана с конформационными изменениями трех уровней молекулярной структуры белка: вторичной, третичной и четвертичной.
Изменение индивидуальных свойств молекулы белка в результате денатурации вед£т к изменению его взаимодействия с другими компонентами системы. Конформационные изменения белка изменяют его связи с водой на разных уровнях. Нагрев приводит к их разрушению, перераспределению воды по уровням взаимодействия и образованию новых связей. Денатурация сопровождается выде-лёнием влаги, начиная с температур 45-5СГС. Гидратационная, наиболее прочно связанная влага на молекулярном уровне, не подвергается изменению. Вторичные процессы, следующие за конформационными изменениями, приводят к коагуляции молекул белка. Уплотнение структуры последних вызывает значительное выделение иммобилизованной белком влаги в виде бульона. Нагрев мясного сырья приводит к разрушению клеток животной ткани и освобождению связанной ими воды, которая также частично пополняет бульон. Наиболее легко выделяется свободная влага, физи-ко-механически связанная с белком на уровне животной ткани.
Тепловая'обработка мяса сопровождается изменением физико-механических и физико-химиче-ских связей белка с водой. В результате изменяет-
ся соотношение между иммобилизованной и свободной водой в сторону увеличения последней.
Отделение воды при тепловой обработке мясного сырья в открытых или нестесненных условиях (варка, жарение, запекание, тушение) приводит к потерям пищевых веществ за счет экстрагирования из тканей белка, а также минеральных веществ и витаминов. При варке в большом количестве воды эти потери могут приближаться к 50% от общей массы.
Тепловая обработка мясного сырья при температуре свыше 100°С приводит к весьма существенному гидролитическому распаду белковых веществ до пептидов и даже аминокислот. Гидролиз белковых молекул происходит обязательно в присутствии воды. Высвобожденная в результате денатурации вода частично внедряется непосредственно во вторичную структуру белков, разрушая их и приводя соединительнотканные белки в желатинообразное состояние. Часть продуктов- распада белка переходит в растворенное состояние и может входить в состав питательного бульона.
Нагревание мяса сопровождается выплавлением жира, что приводит к его частичному освобождению от связи с белковыми веществами и при этом к контакту с водой.
Животные жиры в воде практически нерастворимы, но в небольших количествах могут образовывать эмульсии типа жир в воде за счет возникновения межмолекулярных сил на поверхности раздела фаз. Силы межмолекулярного сцепления различаются в соответствии с полярностью молекул: в углеводородных цепях (неполярных) действуют ван-дер-ваальсовы и гидрофобные силы, а в полярных группах преобладают силы диполь-ди-польного и электростатического взаимодействия и водородные связи. Эмульсии данного типа приобретают устойчивость благодаря стабилизирующему действию белка, который образует оболочку вокруг жировой эмульсии.
Изменение агрегатного состояния жира происходит в клетке при разрушении сложных внутриклеточных коллоидных систем, а также в жировых внутримышечных и поверхностных тканях. Жир, содержащийся в жировой ткани, образует эмульсию в основном при взаимодействии со свободной влагой.
Плавление жира приводит к его потере в составе бульона до 25% от общего количества.
При длительном воздействии высокой температуры в присутствии воды и воздуха происходит гидролиз и окисление жиров.
Данные процессы осуществляются на молекулярном уровне, представляют собой глубокий распад жиров до низкомолекулярных кислот и окси-кислот. Накопление продуктов распада уменьшает усвояемость жира, снижает его энергетическую ценность.
При нагревании мяса существенно изменяется содержание в нем биологически активных веществ — витаминов и ферментов. В зависимости от термолабильности последних и условий обработки (pH) происходит частичное или полное разрушение их связей с другими компонентами мясной системы. Это приводит к частичной или полной деструкции витаминов. Уменьшение содержания витаминов происходит также за счет перехода их в бульон. При варке теряются витамины: группы В — до 30, А — до 50, С — до 70%, что
существер
продукта.
Еще бo^ ют ферме: (70-75°С) При тел зывания ткани и , шинство переходят •отношени Тепловг вредных й шает сан» Фор!^ структурн гом опрел симостей, Считаю рация, п струкция и др., мог; кинетики нальна кс
где
Однако
висимост
существо!
вательны;
зультатол
вд
В I
С. САЙЦ1 Л.В. АНН
Югославок
Белградски
Воронежец
Сухие водимые имеют д; тельную относите: по тради нальную состав бе ния белк обработк Цель 1 нений б{ процессо Объек' ского бе мясоком! ния испб б мес. Пр
2,1995
и сво-[ей.
1СН0Г0
овиях )ДИТ к 1вания рств и ? воды рбщей
шера-|енно-ств до новых ствии рации ю вто-иводя разное ерехо-дить в
ением южде-1 этом
аство-бразо-ззник-;ности ления моле-дейст-ы, а в •ль-ди-гвия и триоб-ующе-)ЛОЧКу
проис-
яутри-
ровых
Жир,
эмуль-
юдной
оставе
шера-
:ходит
олеку-[й рас-окси-[ьшает !еСКуЮ
^яется !ЩеСТВ :ти от
!б0ТКИ
зруше-
1ЯСН0Й
юлной жания ода их руппы О, ЧТО
существенно снижает биологическую ценность продукта.
Еще более значительные изменения претерпевают ферменты. К завершению тепловой обработки (70-75°С) происходит их полная инактивация.
При тепловой обработке меняется характер связывания ионов металлов с белками мышечной ткани и другими компонентами системы. Большинство связей разрушается, и ионы металлов переходят в свободное состояние, нейтральное по •отношению к другим веществам.
Тепловая обработка ведет также к отмиранию вредных микроорганизмов, что значительно улучшает санитарное состояние готового продукта.
Формализация процессов, приведенных на структурно-кинетической схеме (рис. 2), во многом определяется характером кинетических зависимостей, описывающих скорость их протекания.
Считают [1, 2], что такие процессы, как денатурация, гидролиз, инактивация ферментов, деструкция витаминов, отмирание микроорганизмов и др., могут быть описаны уравнением химической кинетики 1-го порядка, когда скорость пропорциональна концентрации:
йс/сН = - Кс, где с — концентрация вещества;
К — константа скорости реакции;
I — время.
Однако возможны отклонения от подобных зависимостей. В одних случаях это объясняется существованием двух или большего числа последовательных реакций 1-го порядка, в других — результатом разветвленного механизма процессов
или действия двух или -более конкурирующих кооперативных процессов [2].
Основными факторами, влияющими на скорость изменения белковой системы, являются температура, действие pH и концентрация солей [2, 3]. Некоторые белки склонны к произвольной денатурации при экстремальных значениях pH [2]. Наиболее существенное воздействие оказывает температура. Ее влияние на скорость реакции определяется законом Аррениуса:
К = Ае~Е/кГ, где А— константа;
Е — энергия активации;
Я — газовая постоянная;
Т — абсолютная температура.
Знание закономерностей протекания физикохимических и биохимических процессов в мясном сырье как биотехнологической системе при технологической обработке позволит прогнозировать изменение качества продукта во времени.
ЛИТЕРАТУРА
1. Уэбб Ф. Биохимическая технология и микробиологический синтез. — М.: Медицина, 1969. — 560 с.
2. Жоли М. Физическая химия денатурации белков. — М.: Мир, 1968. — 364 с.
3. Соколов А.А. Физико-химические и биохимические основы технологии мясопродуктов. — М.: Пищевая пром-сть, 4965. — 490 с.
Кафедра технологического оборудования и процессов отрасли
Поступила 05.11.94
[637.526:547.96 ].001.4
ВЛИЯНИЕ ПОСОЛА, КОПЧЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ НА БЕЛКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЛАТИБОРСКОГО БЕКОНА:
ЭЛЕКТР О ФОРЕ ТИ ЧЕС КОЕ В НА ТРИЙД ОДЕЦИЛС УЛЬФА Т-
С. САЙЦИС, М. БАСТИЧ, Л. БАСТИЧ,
Л.В. АНТИПОВА
Югославский институт технологии мяса Белградский университет
Воронежская государственная технологическая академия
I
Сухие национальные мясные продукты, производимые в районе Златиборских гор (Югославия), имеют длительный срок хранения, высокую питательную ценность и вкусовые достоинства. К ним относится златиборский бекон, изготавливаемый по традиционной технологии и имеющий оригинальную органолептику. Однако биохимический состав белковой части продукта, включая изменения белков на различных стадиях технологической обработки бекона, изучен недостаточно.
Цель настоящей работы — исследование изменений белков златиборского бекона под влиянием процессов посола, копчения и хранения.
Объектом исследования были образцы златибор-ского бекона, выработанного на Каджетинском мясокомбинате (Югославия). Для его изготовления использовали белых мясных свиней в возрасте 6 мес. Процесс выработки бекона включает стадии:
ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЛКОВ ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ
разделку туш, сухой посол — 21 сут, холодное копчение—сушка при 20-25°С — 30 сут, хранение при Ю°С — 30 сут.
Электрофоретическому исследованию в натрий-додецилсульфат-полиакриламидном геле подвергали белки, экстрагированные из мышечной части златиборского бекона, в которой преобладают восемь мышц. Использовали готовые гелевые диски с градиентом 8-18%. Полосы белка окрашивали нитратом серебра и красителем кумаси трифенил-метановый 11-250 [1].
Молекулярную массу исследуемых белков определяли с использованием белков-стандартов РЬагт БОБ-70 (14-70 к Да) и 505-200 (30-200 кДа).
В образцах, содержащих избыточное количество липидов, электрофоретическое разделение белковых компонентов затруднено, что осложняет также интерпретацию результатов. В связи с этим предложена методика подготовки образцов, включающая их предварительное обезжиривание и сушку. Образцы обезжиривали этанолом с объемной долей 96%, дихлорметаном и ацетоном; высушивали 48 ч при комнатной температуре, 24 ч при 44°С и 24 ч при комнатной температуре в струе азота.
