CC BY
30
ОБЗОР ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОБАВОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГИДРОБИОНТОВ Штенина Д.В. Email: Shtenina6121 @scientifictext.ru
Штенина Дарья Васильевна - специалист, сектор технологий переработки водных биоресурсов, Азово-Черноморский филиал Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии
(«АзНИИРХ»), г. Керчь
Аннотация: рассмотрены варианты использования структурообразователей, способных поглощать и связывать свободную воду, в технологиях фаршевых изделий. Показано, что функционально-технологические добавки способны также повышать биологическую ценность готового продукта. Ламинария благодаря содержанию альгиновой кислоты используется в качестве загустителя. Концентрат сывороточных белков благодаря содержанию разветвленных незаменимых аминокислот является влагосвязывающим и эмульгирующим препаратом. Введение муки амаранта в фарш в количестве до 10% способствует увеличению его пластичности. Гелеобразующие свойства каррагенанов можно регулировать, комбинируя их фракции.
Ключевые слова: влагоудерживающая способность, пластичность, ламинария, каррагенаны, хитозан.
OVERVIEW OF FUNCTIONAL AND TECHNOLOGICAL ADDITIVES USED IN THE PRODUCTION OF MINCED PRODUCTS OF AQUATIC ORGANISMS Shtenina D.V.
Shtenina Daria Vasilievna - Specialist, SECTOR OF TECHNOLOGY PROCESSING AQUATIC ORGANISMS, AZOV-BLACK SEA BRANCH FEDERAL STATE BUDGETARY SCIENTIFIC INSTITUTION ALL-RUSSIAN RESEARCH INSTITUTE OF FISHERIES AND OCEANOGRAPHY ("AZNIIRKH"), KERCH
Abstract: the variants of using structure-forming agents capable of absorbing and binding free water in the technologies of minced products are considered. It is shown that functional and technological additives can also increase the biological value of the finished product. Laminaria due to the content of alginic acid is used as a gelling agent. Whey protein concentrate is a moisture-binding and emulsifying preparation due to the content of branched essential amino acids. The addition of amaranth flour into minced meat in an amount of up to 10% increases its plasticity. The gel-forming properties of carrageenans can be adjusted by combining their fractions.
Keywords: moisture retention capacity, plasticity, laminaria, carrageenan, chitosan.
При производстве формованных изделий, в том числе из гидробионтов, большое значение имеет создание необходимой консистенции или текстуры, поскольку это положительно сказывается на органолептических характеристиках готового продукта, таких как сочность, нежность, а также увеличивает выход готовой продукции.
При использовании сложного в переработке сырья (обводненного или некондиционного) применяют различные функционально-технологические (структурообразующие) добавки.
К таким добавкам относятся вещества, способные поглощать и связывать свободную воду: загустители, гелеобразователи, стабилизаторы и эмульгаторы -крахмал, мука, сухой яичный порошок (меланж), альгинат натрия растительные белки и другие вещества.
Использование функционально-технологических добавок способствует увеличению влагоудерживающей способности (ВУС) фаршевой смеси, а также реологических показателей (предельное напряжение сдвига, вязкость, липкость). Реологические показатели хорошо коррелируют с биохимическими, физико-химическими и органолептическими показателями продукции [1].
Целью настоящей работы является обзор применяемых в настоящее время функционально-технологических добавках для моделирования структуры, органолептических качеств формованных изделий из гидробионтов.
Ламинария
Способность сухой ламинарии поглощать значительные количества свободной воды благодаря содержанию альгиновой кислоты, альгинатов натрия, калия и кальция обусловливает ее эффективное применение в качестве структурообразователя. Кроме того, ламинариевые водоросли являются источником органического йода и селена.
Однако высокая доля (более 5% к массе фарша) сухой ламинарии оказывает существенное влияние на органолептические характеристики фарша после термической обработки: изменяется цвет, появляется характерный вкус, свойственный морской капусте [2].
Так, для повышения биологической ценности и уменьшения себестоимости майонеза в качестве загустителя использовалась гомогенезированная ламинария, эмульгатора - сухое обезжиренное молоко [3].
Также показано положительное влияние ламинарии на структурные свойства фарша из рыбы как до, так и после термической обработки. При увеличении дозировки измельченной ламинарии от 0 до 40 % ВУС фарша увеличивается на 23,4%, в бланшированном - на 12,3 %, при этом выход фарша после бланширования увеличивается на 9,2% [3].
Концентрат сывороточных белков
Концентрат сывороточных белков характеризуется высокой биологической ценностью и отличается большим содержанием разветвленных незаменимых аминокислот, таких как лейцин, валин, изолейцин. Концентрация сывороточных белков методом ультрафильтрации позволяет добиться значительного улучшения влагосвязывающей способности.
Также к белковым молочным препаратам относится сухое молоко, которое является источником полноценного белка. Кроме того, сухое молоко богато рядом таких биогенных элементов, таких как кальций, фосфор и калий, содержание которых в 100 г продукта достигает, соответственно, 100, 98,8 и 48 % от нормы суточной физиологической потребности [4].
Молочно-белковые и некоторые функциональные соевые препараты обладают явно выраженными эмульгирующими свойствами, некоторые препараты, которые обладают высокими и эмульгирующими и гелеобразующими свойствами.
Соевые концентраты и изоляты
Белковые молекулы соевых концентратов и изолятов способны абсорбировать воду и задерживать ее в фаршевых продуктах. Гели, которые образуют белковые препараты, - это гомогенные системы, состоящие из сетки белковых молекул, удерживающих воду и образующих полужесткую структуру, что положительно влияет на устойчивость фарша и консистенцию продукта. Соль препятствует гидратации и образованию гелей соевых белковых изолятов. С увеличением
содержания соли снижается упругость и прочность геля, что необходимо учитывать при составлении рецептур мясных изделий.
Мука амаранта
Введение мука амаранта в фарш комбинированных мясных изделий (до 10 %) способствует увеличению пластичности модельных фаршевых систем на 0,72 ед. при замене 5 % мяса [5].
Каррагенаны - это полимеры, которые входят в состав красных водорослей и имеют некоторую гетерогенность структуры. Различают следующие типы каррагенанов - лямбда, каппа, кси, йота, мю и ню.
Каррагенаны растворяются в воде с образованием вязких растворов. Скорость растворения зависит от фракционного состава каррагенанов и температуры. Лямбда-каррагенан, содержащий три сложных сульфатных эфира в двух углеводных звеньях, растворяется при комнатной температуре и наиболее гидрофильным. Каппа-каррагенан, содержащий один сложный сульфатный эфир, расположенный в цикле галоктопиранозы в положении 4, является менее гидрофильным и растворяется при повышенных температурах. Йота-каррагенан (который имеет два сложных сульфатных эфира в двух углеводных цепях) занимает промежуточное положение.
Структурообразующие свойства каррагенанов, также как и растворимость в воде, зависят от их фракционного состава. Например, макромолекулы каппа и йота-каррагенанов, растворяющиеся при повышенных температурах, во время охлаждения образуют зоны сцепления, характерные структурной сетке геля, т.е. проявляют свойства студнеобразователей. Очень гидрофильный лямбда-каррагенан является только загустителем.
Все гели каррагенанов являются термообратимыми, причем температура плавления всегда отличается на несколько градусов от температуры застудневания. Кроме того, на гелеобразующие свойства каррагенанов большое влияние оказывают электролиты.
Гелеобразующие свойства каррагенанов можно регулировать, комбинируя их фракции или добавляя другие гидроколлоиды. Так, совместное применение каппа и йота-каррагенанов делает возможным получение прочных, но недостаточно эластичных гелей. Добавка к каррагенану камеди рожкового дерева увеличивает усилие деформации геля, не изменяя других его показателей [3].
Хитозан - является производным природного целлюлозаподобного биополимера, относящегося к классу полисахаридов - хитина. Хитин, также как и целлюлоза, широко распространен в природе, в частности, он входит в состав опорных тканей и внешнего скелета ракообразных, насекомых, микроорганизмов.
Хитозан в зависимости от назначения подразделяют на медицинский, пищевой, кормовой (находит применение в производстве гранулированных рыбных комбикормов) и технический (для улучшения качества бумаги, как коагулянт, сорбент).
Свойство хитозана растворяться в разведенных органических и минеральных кислотах с образованием бесцветных вязких растворов положено в основу его использования в самых различных отраслях промышленности, и прежде всего в пищевой в качестве структурообразователей.
Внесение растворов хитозана в продукты различной влажности (мясо криля, кормосмеси для рыб) приводит к увеличению показателей их реологических свойств, свидетельствующему об уплотнении, упрочнении структуры материала, придания ему монолитности.
Растворы хитозана оказывают положительное действие на ВУС рыбного фарша и мяса криля. Так, установлено, что все образцы материала, в которые вносили хитозан в виде 2-4%-ного раствора, имеют более высокие значения ВУС, чем контрольные образцы. Причем это проявляется тем заметнее, чем выше концентрация хитозана в материале. Внесение хитозана и порошкообразном виде в фарш из минтая заметного
влияния на его ВУС не оказывает. При хранении рыбного фарша и крилевого мяса с хитозаном в замороженном виде их ВУС изменяется незначительно [3].
Исследованиями показано, что использование йота-каррагинана, карбоксиметилцеллюлозы и ксантана (5 г/кг) при производстве различных видов рыбных фаршей (рыбные чипсы и рыбные палочки) оказывало значительное криозащитное действие на потерю массы и текстуру при хранении образцов в замороженном виде. После 8 мес. хранения сенсорные характеристики рыбных чипсов с карбоксиметилцеллюлозой и ксантаном были значительно предпочтительнее по сравнению с контролем; после 14 недель хранения рыбные палочки с йота-каррагинаном не были значительно предпочтительнее контроля, а также ксантан оказался не особо подходящей добавкой для этого типа продукта. Отмечено, что йота-каррагинан и в некоторой степени карбоксиметилцеллюлоза снижают поглощение жира во время жарки [6].
Добавка поваренной соли и сушеного яичного белка используется при добавлении в фарш из минтая при моделировании текстуры продукта, имитирующего конечности краба [7].
Таким образом, изменение структурных свойств материала (сдвиговых, липкости, водоудерживающей способности, плотности) при введении в него вышеуказанных функционально-технологических добавок определяет возможность их применения в качестве связующих веществ в технологиях рыбных продуктов, в частности, при производстве формованных изделий.
Список литературы / References
1. Дроздова Л.И., Пивненко Т.Н. Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-reologicheskih-pokazateley-farshey-iz-glubokovodnyh-ryb-i-produktsii-iz-nih/ (дата обращения: 06.12.2021).
2. Журалева C.B., Бойцова Т.М., Прокопец Ж.Г. Структорно-механические свойства фаршевых систем на основе гидробионтов и мяса птицы механической обвалки // Техника и технология пищевых производств, 2018. Т. 48. № 1. С. 41-47.
3. Богданов В.Д., Сафронова Т.М. Структурообразователи и рыбные композиции. М.: ВНИРО, 1993. 210 с.
4. Забегалова Г.Н., Новокшанова А.Л. Использование молочных белков для придания функциональных свойств мясному паштету. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44300302&/ (дата обращения: 06.12.2021).
5. Ланиция И.Ф. Комплексное исследование модельного фарша с мукой амаранту. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnoe-issledovanie-modelnogo-farsha-s-mukoy-amarantu/ (дата обращения: 06.12.2021).
6. Ponte Duarte & Roozen J.P. & Pilnik W. (2007). Effects of iota carrageenan, carboxymethyl cellulose and xanthan gum on the stability of formulated minced fish products. Int. // J. Food Sci. and Technol. 22 (1987). 123-133. 22. 10.1111/j.1365-2621.1987.tb00466.x.
7. Hamada Iwao & Nakayama Teruo & Takemura Hiroshi & Niwa Eiji. (1984). Manufacturing of Fabricated Minced Fish Products. // Nippon suisan gakkaishi. 50. 335339. 10.2331/suisan.50.335.
