CC BY
163
о
ГЛАВНАЯ ТЕМА/ Колбасы: технологии, стандарты, инновации
Натуральные антиоксиданты
для колбасных изделий
Л.В. Сергеева, Д.А. Кадималиев, доктор биол. наук,
ФГБОУ ВПО Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева,
В.В. Бирюков, генеральный директор ЗАО «Торговый дом Талина»
Представлены результаты исследований влияния источников альфа-токоферола - экстрактов облепихи, облепихового и соевого масел на функционально-технологические и экологические характеристики полукопченых колбас.
Ключевые слова: колбасные изделия, растительные экстракты, альфа-токофе-рол,нитриты,нитрозамины
^ Издавна при изготовлении мясных продуктов используют нитраты (селитру) и нитриты натрия (НН) и калия, которые в значительной степени влияют на формирование таких показателей качества, как цвет, вкус и аромат. Розово-красный цвет, характерный для мясных изделий, обусловлен реакцией НН с миоглобином мяса. Изделия из мяса, посоленные без внесения этого компонента, не приобретают не только розовой окраски, но и типичного вкуса и аромата, свойственного тому или иному мясному продукту. Основные функции нитрита натрия: цветообразующая, антиокислительная, формирующая вкус, консервирующая [1,2]. Нитриты обладают способностью ингибировать рост микрофлоры и образование токсинов в мясных продуктах. Кроме того, нитриты, добавленные в соленые изделия, оказывают антиокислительное действие на липиды [3]. Но при нарушении режимов технологической обработки (копчение), а также при длительном хранении, могут образовываться вещества с токсическим эффектом. К ним относят нит-розамины (НА), образующиеся в результате разложения нит-ритных консервантов и азотсодержащих групп в аминокислотах белков мяса. НА в организме могут восстанавливаться весьма разнообразно, что зависит от природы образующего их радикала. Из этих
нитрозаминов канцерогенным действием обладают более 100 химических соединений[4,5]. Сочетание положительных и негативных свойств нитритов создает ряд весьма сложных проблем, связанных с его применением в колбасном производстве. Для решения этой проблемы предлагаются различные способы. В исследованиях, проведенных в институте бактериологии и гистологии НИИ мясной промышленности (Кульбах, Германия), показано, что снижение дозировки нитрита возможно с точки зрения технологии, так как это не оказывает существенного влияния на органолептику мясопродуктов, но с точки зрения микробиологической безопасности такое сокращение весьма рискованно [6].
Применение различных натуральных и синтетических красителей также не позволяет снизить образование нитрозаминов. Ряд исследователей для стабилизации окраски мяса и мясных продуктов использовали натуральные и синтетические красители, отличные от нитрита натрия. Должного цве-тообразования и устойчивости окраски они не дали. Вместе с тем, по мнению ряда авторов, процесс образования нитроза-минов в колбасных изделиях можно снизить, используя различные антиоксиданты и источники альфа-токоферола [7]. Альфа-токоферол является наиболее активным из токофе-
ролов, выделенных из растительного сырья. Витамин термостабилен, устойчив к воздействию щелочей и кислот. Молекула альфа-токоферол — наиболее частая и активная форма, которой присущи наибольшие антиоксидантные свойства. В соевом масле содержится до 120 мг/100 г, в облепиховом - 110-165 мг /100 г токоферолов. В исследованиях использован препарат (далее - экстракт облепихи), полученный экстракцией плодов облепихи подсолнечным маслом, содержащий смесь каротина и каротиноидов (не менее 180 мг%), токоферолов ( в сумме не менее 110 мг% ), хлорофилловых соединений, а также глицеридов олеиновой, линолевой, пальмитиновой и стеариновой кислот.
Целью работы являлось исследование влияния источников альфа-токоферола на процессы образования нитрозаминов в полукопченых колбасных изделиях при копчении и хранении.
Все исследования проводили на базе кафедре биотехнологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева», а также ОАО Мясоперерабатывающий комплекс (МПК) «Тор-беевский» (Торбеевский район, Республика Мордовия). Объектами исследования являлись источники альфа-токоферола растительного происхождения, мясные фарши, колбасные изделия.
Модельные фарши были
16
ВСЁ О МЯСЕ № 4 август 2012
Колбасы: технологии, стандарты, инновации / ГЛАВНАЯ ТЕМА|
И
подготовлены на основе рецептуры колбасы полукопченной «Казачья» 1 сорта (ТУ 10 - 10926). Технологический процесс производства полукопченых колбас осуществляли по технологической схеме производства полукопченных колбасных изделий. Образцы фаршей колбасных изделий готовили по нижеприведенным рецептурам: образец 1 (контроль) по традиционной рецептуре. Образцы 2,3 с внесением облепихового масла 0,3 и 0,5 % к массе основного сырья соответственно. Образцы 4,5 с внесением экстракта облепихи 0,3 и 0,5 % к массе основного сырья соответственно. Образцы 6,7 с внесением соевого масла 0,3 и 0,5 % к массе основного сырья соответственно. При формовании батонов колбас использовали натуральную оболочку.
В готовых колбасных изделиях в процессе хранения определяли органолептические и микробиологические показатели, кислотное число жира, остаточное содержание НН, образование НА. При оценке целого продукта визуально путем наружного осмотра определяли внешний вид, цвет и состояние поверхности. Для оценки микробиологических показателей исследовали наличие бактерий группы кишечных палочек по ГОСТ Р 50474-93, патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонеллы по ГОСТ 50480-93, бактерий группы S.aureus по ГОСТ 10444.2-94, КМАФАнМ, (КОЕ/г) по ГОСТ 3444.15-94. Определение остаточного содержания НН проводили уже в готовых в колбасных изделиях после термообработки по реакции Грисса. Определение НА в исследуемых образцах производили согласно методических указаний по определению летучих N-нитрозаминов в продовольственном сырье и пищевых продуктах [9]. Выделение нит-розаминов производили путем перегонки с паром. Определения производились сразу после изготовления, на 15 и 30 сутки
хранения полукопченых колбас хромотографическим методом. В образцах определялось содержание К-нитрозодиметила-мина (НДМА) и К-нитрозодиэ-тиламина (НДЭА).
Характер влияния источников альфа-токоферола на орга-нолептические, функцио-
нально-технологические характеристики и на содержание нитрита и нитрозаминов при хранении при температуре 8°С и относительной влажности 75-78% зависел от их вида и количества. Органолептические исследования образцов показали, что наибольшее количество баллов набирают образцы 1,2, 4, 5. Образец 3 имел слабый привкус масла, образцы 6 и 7- выделения жира.
Добавление вышеперечисленных источников альфа-токоферола позволило получить интенсивную окраску полукопченых колбас, ингибировать процессы окислительной порчи липидов и образование нитрозаминов в изделиях при хранении, увеличить сроки хранения готовых изделий. Окраска наиболее устойчива была в образцах 4-5 (с экстрактом облепихи). По видимому это связано и с тем, что экстракт облепихи содержит витамин С (100-400 мг%). Он, в частности, оказывает двойное действие: превращает весь имеющийся нитрит в окись азота, которая в дальнейшем реагирует с миоглобином; и восста-
навливает уже имеющийся в сырье метмиоглобин в миогло-бин. Одновременно, аскорбиновая кислота хорошо связывает кислород воздуха, тем самым защищая пигменты мяса от окисления. В образцах 4-5 после добавления экстракта облепихи происходило снижение рН мясного фарша до 5,7 , в результате чего происходит увеличение количества недис-социированной азотистой кислоты в фарше, из которой образуется закись азота, в свою очередь взаимодействующая с гемовыми белками мяса, входящего в состав фарша и стабилизирует окраску.
Во время копчения наряду с гидролитическим распадом белков гидролизу подвергаются и липиды, кислотное число жира в исследуемых образцах возрастает: в образце 1 на 1 единицу, в образцах 2,3 - на 2 единицы и на 1,5 единицы в образцах 6 и 7 (таблица 1). Кислотное число жира в исследуемых образцах 4-5 остается неизменным после копчения и в течение 30-суток хранения, что дает основание полагать, что содержащийся в экстракте облепихи альфа-токоферол защищает содержащийся в фар-шевой системе жир от окислительной порчи.
Как видно из данных, представленных в таблице 2, использование экстрактов облепихи приводит также к снижению количества остаточ-
Таблица 1. Изменение значения кислотного числа липидов фарша полукопченной колбасы в процессе выработки и хранения.
Наименование Кислотное число, мг КОН на 1 г жира в процессе хранения колбасы
0 суток 15 суток 30 суток
Образец 1 (контроль) 3,12±0,05 3,59±0,04 3,89±0,04
Образец 2 2,92±0,04 3,21±0,04 3,50±0,04
Образец 3 2,90±0,03 3,18±0,03 3,41±0,03
Образец 4 2,42±0,03 2,48±0,03 2,51±0,03
Образец 5 2,24±0,03 2,30±0,03 2,36±0,03
Образец 6 2,90±0,03 3,18±0,03 3,40±0,04
Образец 7 2,80±0,03 3,10±0,03 3,30±0,04
№ 4 август 2012 Всё О МЯСЕ
17
0
ГЛАВНАЯ ТЕМА / Колбасы: технологии, стандарты, инновации
Таблица 2. Влияние источников токоферола на содержание остаточного нитрита и нитрозаминов в колбасном изделии при хранении.
Образцы Длительность хранения
0 суток 15 суток 30 суток
НН, мг% НА, мкг/кг НН, мг% НА, мкг/кг НН, мг% НА, мкг/кг
Образец 1 (контроль) 5,06±0,04 40,23±0,61 2,73±0,04 70,54±0,63 2,08±0,01 100,38±0,95
Образец 2 4,81±0,04 40,48±0,50 4,35±0,03 50,28±0,61 4,21±0,02 70,46±0,7
Образец 3 4,75±0,05 40,15±0,66 4,45±0,04 50,08±0,58 4,40±0,03 50,15±0,51
Образец 4 4,55±0,06 40,12±0,71 4,41±0,05 39,64±0,49 4,40±0,04 40,01±0,41
Образец 5 4,46±0,05 41,20±0,68 4,40±0,04 38,45±0,39 4,35±0,04 39,14±0,41
Образец 6 5,04±0,04 40,16±0,61 3,88±0,03 54,15±0,53 3,43±0,03 63,18±0,59
Образец 7 5,02±0,04 40,19±0,51 4,09±0,04 52,37±0,59 3,65±0,03 63,29±0,68
ного НН в готовых колбасных изделиях на 10-12% и ,как следствие, канцерогенных продуктов, и прежде всего НА, образующихся в них в процессе копчения, термообработки и хранения.
По сравнению с контролем, все опытные образцы, хотя и в разной степени, оказались более устойчивыми к микробиологической порче в процессе хранения. В 1г контрольного образца бактерии группы кишечной палочки были обнаружены на 20-е сутки, тогда как опытные образцы в течение всего периода хранения соответствовали по всем показателям требованиям СанПин 2.3.2.1078-01.
В исследуемых образцах после 15 и 30 суток хранения в производственных условиях (температура 8°С и относительная влажность 75-78%) на фоне снижения содержания остаточного (свободного) НН происходило накопление НА. Наибольшее количество НА обнаруживалось в образце 1 (контрольный образец). Самое низкое содержание нитрозаминов отмечено в образцах 4 и 5 , содержащих экстракты облепихи.
Таким образом, данные, полученные экспериментальным путем, показали, что добавление экстракта облепихи и облепихового масла позволяет улучшить функционально-технологические и экологические характеристики полукопченых колбас и увеличить сроки хранения до 30 суток. Причем использование экстракта облепихи более эффективно, чем
облепихового масла. Вероятно, это связано с тем, что в присутствие экстракта облепихи происходит снижение рН, что приводит к замедлению реакции нитрозирования. Кроме того, в экстрактах облепихи содержится аскорбиновая кислота, ингиби-рующая реакции нитрозирования за счет превращения нитрозирую-щих агентов в малоактивную окись азота. Вместе с тем действие аскорбиновой кислоты ограничено только гидрофильной средой, а в гидрофобных средах более эффективен токоферол. Экстракты облепихи, в отличие от облепихо-вого масла, наряду с аскорбиновой кислотой содержат больше альфа-токоферола и поэтому более эффективны. Наряду с этим экстракты облепихи обладают уникальным комплексом других биологически активных веществ, например бета-каротина. Такое сочетание ресурсов в образцах с облепиховым маслом и экстрактом облепихи позволит снизить дозировку нитритов на 40% по сравнению с традиционной рецептурой и свести его количество до 0,3 грамма на 100 килограмм основного сырья. —Н
Контакты:
Людмила Васильевна Сергеева, Давид Али-Оглы Кадималиев, +7 (8342) 32-45-54 [email protected] Виктор Степанович Бирюков, +7 (8342) 293-722, [email protected]
Литература
1. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок в переработке мяса и рыбы. СПб.: Изд-во «Профессия». 2007. с.41-43
2. Зонин В.Г. Современное производство колбасных и солено-копченых изде-лий.-СПб.; Профессия,2006 с. 86-89.
3. Olsman W.J. Chemical behavior of nitrite in meat products. I. The stability of protein bound nitrite during storage//Nitrite Meat Prod./Proc.2-nd Inter.Symp.1976. P.101-110.
4. Костюковский Я.Л., Меламед Д.Б. Канцерогенные N-нитрозамины, образование, свойства, анализ//Усп.химии. 1988.Т.57, №4.С.625-655.
5. Зульфигаров О.С., Юрченко В.В. Канцерогенные N-нитрозамины. Токсические свойства, образование, определение.// Промислова токсиколопя. 2005. №5. С.1-8.
6. Hummer,G.F. Zusartsoffe u und Zusatre// Technologie der Bruhwurst. Bundesanstalt fur Fleischforscung. - Kulmbach. 1984.32p.
7. Жукова Г.Ф., Михайлова М.В. Снижение уровня загрязненности нитроза-минами продуктов животного происхождения. Обзорная информация ВНИИИТЭИ агропромышленного комплекса. М.:1989. 65 с.
8. Позняковский В.М. Экспертиза мяса и мясопродуктов. Учебн.-справ.посо-бие.-2-изд.,стер.-Новосибирск: сиб.унив.изд-во, 2002.- 160-165.
9. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. М.:Колос. 2004. 571с.
18
ВСЁ 0 МЯСЕ № 4 август 2012
