CC BY
109
СЫРЬЕ И ДОБАВКИ
Новые подходы
в производстве эмульгированных мясных продуктов
Е.И. Титов, академик РАСХН, д-р техн. наук
Московский государственный университет прикладной биотехнологии
Е.В. Мансветова
ОАО «АРОМАРОС-М»
Одно из приоритетных направлений современной науки - работы по созданию и применению ресурсосберегающих технологий, способствующих сохранению качества и увеличения сроков годности пищевой продукции.
Промышленное производство мясных продуктов предполагает переработку значительного количества жиров животного происхождения.
Основное направление для использования данного вида сырья - производство вареных колбасных изделий, вырабатываемых с применением жировых или белково-жировых эмульсий. Стабильность данных систем при их получении и дальнейшем применении - серьезная проблема, с которой сталкиваются производители. Поэтому необходимо планомерное усовершенствование технологий производства колбасных изделий, позволяющих сэкономить время и ресурсы для переработки мясного сырья за счет использования эффективных пищевых ингредиентов с заданным спектром свойств. Основные задачи в регулировании качества выпускаемой продукции выполняют такие ингредиенты как фосфаты, белковые препараты, различные виды гидроколлоидов и эмульгаторы.
В качестве первых пищевых эмульгаторов использовали натуральные вещества. Типичные и старейшие среди них - белок куриного яйца, природный лецитин и сапонины (например, отвар мыльного корня). Однако все чаще на производстве применяют синтетические вещества.
Эмульгаторы добавляют в пищевые продукты с целью создания и стабилизации эмульсий и других пищевых дисперсных систем. Благодаря своей способности образовывать и сохранять эмульсии двух и более несмешиваю-щихся веществ, таких как масло (жир) и вода, эмульгаторы улучшают качество готовых продуктов и технологичность процесса производства практически во всех областях пищевой индустрии.
Действие эмульгаторов как поверхностно-активных веществ - многосто-
роннее. Они отвечают за взаимное распределение двух несмешивающихся фаз, за консистенцию пищевого продукта, его пластические свойства, вязкость и ощущение «наполненности» во
рту.
Эмульгаторы ускоряют образование и стабилизирует тот тип эмульсии, в дисперсионной среде которой они лучше растворимы. Например, для эмульсий типа «вода в масле» применяют вещества, имеющие ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс) 3-6. Для приготовления эмульсий «масло в воде» используются вещества, имеющие ГЛБ 818 [1].
Наиболее популярные пищевые эмульгаторы - моно- и диглицериды жирных кислот (Е 471), эфиры глицерина, жирных и органических кислот (Е 472), лецитины, фосфатиды (Е 322), аммонийные соли фосфатидиловой кислоты (Е 442), полисорбаты, твины (Е 432...Е 436), эфиры сорбитана, спэ-ны (Е 491...Е 496), эфиры сахарозы и жирных кислот (Е 473), стеароиллакта-ты натрия (Е 481), стеароиллактаты калия (Е 482).
О ценности эмульгаторов судят по тому, какую степень дисперсности они способны придать диспергируемой жидкости и какое для этого требуется минимальное их количество, вполне достаточное для покрытия адсорбционным слоем всей поверхности дисперсной фазы. Немаловажное значение при оценке эмульгаторов имеют также их доступность, размер ресурсов и стоимость. Разумеется, эмульгаторы должны быть безвредны.
Эмульгаторы (как поверхностно-активные вещества) достаточно легко подвергаются гидролизу и в организме человека расщепляются на природные, легкоусваиваемые компоненты: глицерин, жирные кислоты, сахарозу, органические кислоты (винную, лимонную, молочную, уксусную).
Из перечисленного списка наиболее интересный объект для исследования - сложные эфиры сахарозы и жирных кислот (Е 473).
Эфиры сахарозы (Е473) - неионный
Ключевые слова: эмульгированные мясные продукты; вареные колбасы; пищевые эмульгаторы; структурные показатели.
эмульгатор с широким спектром значений ГЛБ (гидрофильно-липофильного баланса) - от 3 до 16 [2].
Неионные ПАВ - вещества, молекулы которых не способны к диссоциации. Их дифильные молекулы в качестве полярных групп, обусловливающих их растворимость, обычно содержат гидроксильные или эфирные группы.
Эфиры сахарозы - полностью натуральный продукт, так как состоят из обычных пищевых веществ - сахара и жира (или жирных кислот). Кроме этого, они не обладают вкусом и запахом, совместимы с широким спектром пищевых ингредиентов, проявляют антимикробные свойства, снижают прилипание продукта к оборудованию [1].
Данные эмульгаторы широко применяют в кондитерской и хлебопекарной промышленности, а их свойства быстрого эмульгирования животных и растительных жиров в широком диапазоне температур (от 8 до 60 °С) могут быть приемлемы для приготовления белково-жировых и жировых эмульсий в промышленном производстве мясных продуктов [2].
Эфиры сахарозы и жирных кислот представлены на российском рынке пищевых ингредиентов группой коммерческих препаратов, являющихся смесью моно-, ди- и триэфиров пальмитиновой и стеариновой кислот с различным соотношением этих кислот в структуре эфирной связи.
Применение эфиров сахарозы и жирных кислот в производстве мясных продуктов ограничено их высокой стоимостью относительно более традиционных видов эмульгаторов, таких как моно- или диглицериды жирных кислот (а также их различные эфиры и смеси), лецитинов. Кроме того, использование перечисленных видов эмульгаторов в мясной промышленности предполагает обработку жирового сырья при повышенных температурах, т. е. приготовление жировых эмульсий или стабилизаторов при температуре не ниже 35...40 °С, что существенно ухудшает физико-химические показатели животного жира в готовом мясном продукте.
Поэтому актуален вопрос определения эффективной формулы эмульгаторов из группы эфиров сахарозы и жирных кислот, а также их дозировки, не-
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
обходимой для получения стабильных водно-жировых или белково-жировых эмульсий на основе животных жиров.
Для предварительного исследования на модельных системах были взяты четыре вида эмульгаторов - эфиры сахарозы и жирных кислот (с различными показателями ГЛБ), обладающих свойством диспергирования в воде и жире при температуре 25 °С, а также полного растворения в воде при температуре 75 °С
дистеарат сахарозы (с содержанием моноэфира - 40 %, ди- и триэфира -60 % и соотношением эфиров стеариновой и пальмитиновой кислот 70:30 соответственно), ГЛБ 7;
стеарат сахарозы (с содержанием моноэфира - 50 %, ди- и триэфира -50 % и соотношением эфиров стеариновой и пальмитиновой кислот 70:30 соответственно), ГЛБ 9;
стеарат сахарозы (с содержанием моноэфира - 55 %, ди- и триэфира -45 % и соотношением эфиров стеариновой и пальмитиновой кислот 70:30 соответственно), ГЛБ 11;
пальмитат сахарозы (с содержанием моноэфира - 70 %, ди- и триэфира -30 % и соотношением эфиров стеариновой и пальмитиновой кислот 20:80 соответственно), ГЛБ 15.
Свойства указанных эмульгаторов были исследованы в составе модельных систем - водно-жировых эмульсий, включающих свиной топленый жир и воду.
Цель данного исследования - определение оптимальных соотношений воды и жира в эмульсии, а также количества эмульгатора, необходимого для получения кинетически стабильных систем.
Учитывая свойства эмульгаторов, водно-жировые эмульсии были приготовлены при следующих условиях: температура воды - 25 °С, температура жира - 20 °С.
Эмульгирование проводили с использованием гомогенизатора со скоростью 3000 мин-1.
Эмульгатор сначала диспергировали в жире, а затем в два приема добавляли воду. Полученную смесь гомогенизировали в течение 2 мин.
Стабильность полученных эмульсий оценивали методом центрифугирования в течение 2 мин со скоростью 5 тыс. мин-1.
Эмульгатор дистеарат сахарозы способствует получению стабильных водно-жировых эмульсий при дозировке 0,25 % к массе эмульсии при соотношении жир:вода - 45:55 соответственно.
Эмульгатор стеарат сахарозы (ГЛБ 9) способствует получению стабильных водно-жировых эмульсий при дозировке 0,2-0,25 % к массе эмульсии
Сравнительный анализ структурно-механических показателей вареных колбас высшего сорта
Показатель Контроль (продукт без белково-жировой Опыт (продукт, включающий 10 % белково-жировой эмульсии
эмульсии) взамен основного сырья)
Прочность, г 738,43 751,28
Липкость, г -20,06 -15,5
Сила разрыва, г Эластичность, мм 1525,31 13,23 1498,92 12,48
Работа по пенетрации, кг^с 16,733 16,945
Адгезивность, г^с -1322,62 -1372,31
Работа по разрезу, кг^с 80,78 80,69
при соотношении жир:вода - 50:50, 45:55 и 40:60 соответственно.
Эмульгатор стеарат сахарозы (ГЛБ 11) дает стабильные водно-жировые эмульсии при дозировке 0,08-0,1 % к массе эмульсии при соотношении жир: вода - 50:50 и 45:55 соответственно.
Эмульгатор пальмитат сахарозы можно использовать для получения стабильных водно-жировых эмульсий при дозировке 0,01-0,08 % к массе эмульсии при соотношении жир: вода - от 50:50 до 40:60 соответственно.
Учитывая полученные результаты, далее были проведены исследования по оценке функциональных свойств эмульгатора пальмитат сахарозы в составе вареных колбасных изделий с целью последующей разработки технологии комплексного препарата с эмульгирующим эффектом для промышленной переработки пищевых жиров животного происхождения.
Для получения стабильных структурных показателей готовых вареных колбас необходимо комбинирование эмульгаторов с загустителями (растительными камедями, модифицированными крахмалами, белками или различными видами химически модифицированной целлюлозы) с целью получения готового мясного продукта, не отличающегося по структуре от контрольного, который не содержит в рецептуре белково-жировую эмульсию.
Планируемая эмульгирующая способность комплексного препарата соответствует соотношению: 1:30:30.
В качестве модельных продуктов были приняты бесструктурные вареные колбасные изделия, в состав которых вводили белково-жировую эмульсию в количестве 10 % взамен основного сырья. В качестве контрольного образца мясного продукта использовали вариант, вырабатываемый без применения в рецептуре белково-жировой эмульсии.
В состав белково-жировой эмульсии включили также концентрат молочного сывороточного белка (с содержанием белка 80 %) в количестве 0,5 % к массе эмульсии.
В состав комплексного препарата для эмульгирования свиного жира (шпика) были включены пальмитат сахарозы и различные виды гидроколлоидов.
Эмульсии приготавливали на куттере (скорость вращения ножей - 3,5 тыс. мин-1), время приготовления эмульсии - 7 мин. Температура готовой эмульсии 15...17 °С.
Эффективность взаимодействия ингредиентов в составе эмульсий определяли методом оценки структурно-механических показателей готового мясного продукта (плотность, работа резания, эластичность, степень пенет-рации и т.д.). Анализ структурно-механических показателей проводили с использованием анализатора структуры TAXT Plus (см. таблицу).
Полученные результаты структурно-механических показателей указывают, что при введении в вареные колбасы белково-жировой эмульсии в количестве 10 % взамен основного мясного сырья практически не изменяются основные характеристики консистенции готового продукта, что положительно характеризует новый комплексный препарат для приготовления водно-жировых и белково-жировых эмульсий из животных жиров.
Практическая значимость данных исследований заключается в усовершенствовании технологии приготовления бесструктурных вареных колбас c применением нового комплексного препарата с эмульгирующим эффектом на основе растительных гидроколлоидов и эмульгаторов для получения мясного продукта заданного состава с программируемым уровнем рентабельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пищевые эмульгаторы и их применение/Под ред. Дж. Хазенхюттля, Р. Гар-тела; пер с анг. В.Широкова под науч. ред. канд. техн. наук Т.П. Дорожкиной. -Спб.: Профессия, 2008, с. 49-51.
2. Пищевые добавки: Энциклопедия: 2-е изд., испр. и доп. - Спб.: ГИОРД, 2004, с. 720-721.
