CC BY
68
гв
ОКИСЛИТЕЛЬНО-
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
КАК БАРЬЕРНЫЙ ФАКТОР В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ И МЯСОРАСТИТЕЛЬНЫХ КОНСЕРВОВ
Цикл статей.
Крылова В. Б., доктор техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова»
ЯМатериальная основа современной цивилизации и самого ягV существования человека и всего биологического мира связана с дисперсными системами. Человек живет и работает в окружении дисперсных систем. Воздух и многие пищевые продукты, в том числе и мясные, представляют дисперсные системы.
Часть 1
УДК 664.8/9:544.634 Ключевые слове:
мясо, консервы, окислительно-еосстэновительный потенциал
Б соответствии с основополагающими аспектами коллоидной и физической химий, степень термодинамической устойчивости дисперсных систем во многом определяют уровни энтропии и энергетического потенциала [1-3]. Известно, что к показателям, характеризующим энергетический потенциал веществ, соединений и систем, относят величины рН, электродвижущей силы (ЭДС) и окислительно-восстановительного потенциала (ЕЬ). Эти факторы играют важную роль в направлении и скорости протекания микробиологических и биохимических процессов при производстве и хранении мясопродуктов. Именно по этой причине в «барьерных» технологиях, разработанных немецкими учеными Л. Ляйстнером и Г. Гоулдом [4], показатели рН и Ей взяты в качестве базовых наряду с температурой обработки или хранения, присутствием консервантов, конкурентной микрофлоры, показателем активности воды и др. «барьерных» факторов,
Величина окислительно-восстановительного потенциала зависит от природы химических веществ дисперсной системы, их концентрации и состояния окислительно-вос-станоеительных реакций. рН и ЕЙ являются показателями, которые позволяют следить за важными превращениями в продукте не учитывая при этом природу этих превращений, Их значения легко определить, хотя они зависят от некоторых компонентов продукции, очень трудных на практике для идентификации и для количественного определения.
Известно, что величина Е1т зависит от ряда факторов, в частности, от уровня растворенного кислорода в среде, температуры, рН, а также от концентрации компонентов, способных к окислению или восстановлению.
В полной мере изучена роль ЕЙ в процессах, протекающих в клетках живых организмов - объектах классической биохимии и микробиологии, в воде и различных растворах - объектах аналитической химии.
Что же касается пищевых, а именно мясных продуктов, то исследования в этом направлении ведутся как отечест-
венными, так и зарубежными учеными. Мясо и мясные изделия имеют сложный комплексный состав. Поэтому известны еще не все факторы, определяющие величину Е1п в мясе и мясных продуктах. К настоящему времени В. Ределем и Р .Шойером [5,6] накоплен определенный материал по динамике Вт применительно к хранению охлажденного мяса, получены данные по величинам ЕЬ вареных, сырокопченых и субпродуктовых колбас, фаршей с целым рядом пищевых добавок. Всего было исследовано 948 видое мяса и мясных изделий (табл. 1).
Табл. 1. Величины ЕЬ мяса и мясных продуктов
Вид сырья или продукции Средняя величина ЕЬ, мВ
Охлажденное мясо (свинина-говядина) От -200 до -300
Сырокопченые койбасы от 100 до 200 м В
Вареные колбасы с нитритом натрия От 20 до 120 мВ
Вареные колбасы беч нитрита натрия 120 мВ
Губ продукте и ыс колбасы От 0 до 60 мВ
Холодец 155 и В
Группа Продуктов «соленое мясо в куске» 30 мВ
Продукты из мяса птицы, включая кусковые изделия, вареные, субпродуктовые и сырокопченые колбасы ОТ 50 до 130 мВ
Фаршевые консервы Близки к 0 м В
Следует отметить, что мясо, колбасные изделия и полуфабрикаты - продукция, которая, как правило, изначально обсеменена вегетативными формами микроорганизмов, имеет в той или иной степени контакт с кислородом воздуха.
Что же касается консервов, то это-герметично замкнутая
ВСЕ О МЯСЕ №5 1 ¿'ОБ
система, в которой после стерилизации отсутствуют вегетативные формы микроорганизмов. Это делает показатель активности воды не значимым для оценки состояния стерилизованных консервов, отсутствует также и приток кислорода воздуха к герметично укупоренному продукту. Для таких систем определяющим интенсивность трансформаций в продукте при производстве и хранении может стать величина окислительно-восстановительного потенциала.
В настоящее время величину Ей для оценки качества консервов практически не используют, в ограниченном количестве научных работ найдены значения данного показателя. Это свидетельствует о том, что измерение ЕЙ еще не вошло в практику исследований консервов. Объекты и методы исследований В качестве объекта исследований были взяты мясные и мясорастительные консервы разных ассортиментных групп, выработанные из различного мясного сырья в охлажденном и размороженном состоянии. Измерения величин ЕЬ проводили на приборе РЕ20 швейцарской фирмы МЕТЛЕ К ТО!_ЕОО. Результаты и их обсуждение Задача исследований - получение экспериментальных данных по величинам ЕЬ стерилизованных мясных и мясо-растительных консервов из мясного сырья разного термического состояния при производстве продукции, систематизации результатов исследований и определения возможности использования показателя ЕЬ как барьерного фактора при тепловом консервировании.
На первом этапе исследований были получены значения ЕЬ разных видов мяса в разном термическом состоянии и мясных кусковых консервов, тушеных в собственном соку, выработанных из этого мясного сырья [7,8]. Для получения достоверных сравнительных данных охлажденное мясо каждого вида замораживали и хранили в течение 1 месяца, затем мясо размораживали и использовали для дальнейших исследований. Полученные результаты приведены в таблице. 2. Разпичия е величинах ЕЬ видов мяса связаны:
- с наличием глутатиона, который может находиться в восстановленной (5Н) и в окисленной (3-5) формах. Это может сказываться на величине ЕЬ мяса;
- с содержанием гемового пигмента - миоглобинэ и его окси- и метаформ. По данным исследований БНИИМПа в телятине и свинине содержится 0,1 - 0,3% миоглобина; в говядине, полученной от взрослых животных, — 0,4 - 1,0%
Табл. 2. Величины ЕЬ мяса в зависимости от его термического состояния, тУ
Термическое состояние мяса
Вид размороженное 1
мяса величина но данным величина
показе геля [Щ показателя
Говядина 60-190 305-379 49-169
Свинину 61-63 237-262 49
Баранина 43 - 28
Мясо куриное 32 - 34
и в говядине, полученной от старых животных, — 1.6-2,0%,
Полученные значения ЕЬ разных видов охлажденного мяса находятся в близком интервале величин, исключение составила величина ЕЬ говядины равная 190 мВ, что связано с использованием для исследований мяса взрослых животных. ЕЬ более чем в 3 раза выше соответствующего показателя для мяса молодняка, что можно связать с ростом количества ионов Яе*' и Ре5', входящих в состав пигмента.
Равные значения ЕЬ говядины и свинины (60-61-63 мВ) могут свидетельствовать об использовании для исследований мяса молодых животных. Наименьшая величина ЕЬ отмечена у куриного мяса.
Установлено, что замораживание и последующее размораживание мясного сырья, приводили к снижению величины ЕЬ свинины на 22%, говядины — на 18% , баранины — на 35%. Известно, что замораживание мяса связано с денату-рационным и агрегационным превращениями белков, что приводит к понижению их растворимости, изменению заряда и массы белковых фракций, содержания функциональных групп, понижению их ферментативной активности. Все перечисленные факторы приводят к снижению величины ЕЬ
По теории Л. Ляйстнера [4] ослабление окиспительно-восстаноеительного потенциала является одним из главных барьеров, применяемых при обеспечении безопасности и качества продуктов питания. В свете этого представлялось интересным изучить влияние разных способов предварительной обработки сырья на динамику величины ЕЬ.
Проведенные исследования подтвердили возможность снижения ЕЬ сырья при его посоле [9]. Полученные результаты свидетельствуют, что посол баранины поваренной солью, нитритной солью и посолочной смесью, включающей нитрит натрия и фосфаты, приводил к снижению величины ЕЬ на 4,7%, 11,6% и 25,6% соответственно. Результаты, полученные И.С. Патраковой и Г.В. Гуринович [10] подтверждают, что посол поваренной солью снижает величину £Ь разных видов мяса в среднем на 6,4-7,8%.
Полученные результаты показали, что различные виды предварительной обработки, как растительных ингредиентов -на примере риса, так и мяса - на примере говядины - приводят к снижению величины ЕЬ. Наибольшее снижение величины ЕЬ риса (32%) отмечено при его обжаривании в сравнении с пропа-риванием и промывкой. Величина ЕЬ пропаренного риса ниже соответствующего показателя для риса промытого. Стерипиза-ция обработанного растительного сырья сопровождалась ростом значений ЕЬ, причем максимальный прирост отмечен для риса пропаренного, он составил 70%. Это можно объяснить изменениями структуры и свойств риса при пропаривании. Стерилизация риса промытого, пропаренного и обжаренного приводит к росту величины ЕЬ на 5-14%. Предварительное обжаривание говядины снижало величину ЕЬ на 35%. Стерилизация мясного сырья, не обработанного предварительно, приводила к снижению величины ЕЬ на 26%, при стерилизации предварительно обжаренной говядины имел место незначительный рост величины ЕЬ. Но, следует отметить, что значение показателя, тем не менее, было на 6-7% ниже, чем величина ЕЬ
..те | N-5 ВСЕ О МЯСЕ
Табл. 3. Величины Eh мясных и мясорастительных консервов
Наименование консервов Величина Eh,mV Наименование консервов Величина Uh,mV
Говядина гушенал (из охлажденного мяса) 52-170 Курица с гречкой (с охлажденным мясом) 38-45
Говядина тушеная (из размороженного мяса) •17-154 Курица с гречкой (с размороженным мясом) 36-46
Свинина тушеная (из охлажденного мяса) 42-51 Курица с овощами (с охлажденным мясом) 42-56
Свинина тушеная (из размороженного мяса) 32 Курица с овощами (с размороженным мясом) 40-60
Баранина тушеная (из охлажденного мяса) 34 Курица с чечевицей (с охлажденным мясом) 38-51
Барайн на тушеная (из размороженного мяса) 27 Ку рица с чечевицей (с размороженным мясом) 34-50
Мясо кур тушеное (из охлажденного мяса) 14-17 Свинина с чечевицей (с охлажденным мясом) 29-42
Muco кур тушеное (из размороженного мяса) 9- IS Свинина с гречкой (сохлажденным мясом) 36-38
Говядина с чечевицей (с охлажденным и размороженным мясом) 51-135 Свинина с овощами (с охлажденным мясом) 40-42
Говядина с гречкой (с охлажденным мясом) 25 Говядина п сметанном соусе (рН 5,6) 46
Говядина с овощами (с охлажденным мясом) 17 Говядина в томатном соусе (рН 5,3) 89-96
Паштете печенью 39-42 Паштет мясной 62-67
необработанной и стерилизованной говядины [11].
Предварительная обработка сырья оказывает влияние на величину ЕИ не только самого сырья, но и мясорастительных консервов после стерилизации, Так к снижению ЕЬ приводит обжаривание риса и говядины, При этом эти виды предварительной обработки сырья сохраняют высокие орга-нолептические характеристики готовой продукции.
Были так же проведены определения величин ЕЬ мясных и мясорастительных стерилизованных консервов. Мясные консервы были взяты следующих ассорти ментных групп: кусковые, тушеные в собственном соку и соусе, паштеты. Мя-сораститепьные консервы вырабатывали с использованием разных видов растительного сырья. Мясо использовали как охлажденное, так и размороженное. Полученные данные приведены в таблице. 3.
Анализ показал, что величины ЕЬ консервов мясных и мясорастительных, выработанных из размороженного сырья незначительно ниже ЕЬ консервов из охлажденного сырья.
Величины ЕЬ мясорастительных консервов из говядины и свинины близки к значениям показателя для консервов мясо тушеное, выработанных из данного мясного сырья. Что же касается мяса кур, то величина ЕЬ мясорастительных консервов в 2,7-3 раза превышает показатель для консервов тушеных в собственном соку [12].
Для консервов мясо в соусе определенную роль играет величина рН консервов: чем ниже рН, тем выше величина ЕЬ продукции.
Следует отметить, что смешивание мясного сырья с растительными ингредиентами снижает величину ЕЬ рецептурных смесей на 35-48% для говядины и на 39-44% для свинины. Данные приведены в таблице. 4.
Такие изменения можно объяснить внесением макро- и
ВСЕ О МЯСЕ №5 I 2015
микроэлементов переменной валентности (Ре, 2п, Мп, Си, Р и др.) с растительным сырьем и кислорода воздуха при перемешивании рецептурной смеси,
Проведенные исследования показали, что режимы стерилизации оказывают влияние на величину ЕЬ консервов. Исследования проведены на 2 наименованиях кусковых мясных консервов, 9 наименованиях мясорастительных консервов и 1 наименовании паштета. Результаты приведены в таблице. 5, Полученные результаты свидетельствуют что:
1. Характер изменения величины ЕЬ продукта после стерилизации зависит от степени измельчения мясного сырья при производстве консервов, Для кусковых мясных консервов стерилизация снижает величину ЕЬ продукта. Чем жестче режимы стерилизации, тем сильнее снижается величина ЕЬ мясных кусковых консервов.
2. Для мясорастительных консервов отмечена более сложная ситуация: мягкие режимы стерилизации могут приводить к снижению значений ЕЬ продукции, что и было отме-
Табл. U. Величины Eh рецептурных смесей консервов
Мясо/ Мясо/
рецептурная Eh, мВ РН рецептурная Rh. мВ pH
смесь смесь
Говядина охлажденная 60 5,9 Свинина охлажденная 61 6,0
Говядина с чечевицей 38 6,3 С'винниа с чечевицей 34 6,4
Говядина с гречкой 31 « Свинина с гречкой 35 6.3
Говядина с овощами 39 6,0 Свинина с овощами 37 6,1
Табл. 5. Величины Eh мясных и мясорастительных консервов
Величина Eh, мВ
Наименование консервов До После стерилизации по режиму 2 (жесткий режим)
стерилизации мВ Прирост/убыль. мВ Прирост/убыль.
% до етерил. % до етерил.
Свинина тушеная 61 51 -16,4 42 -31.1
Говядина тушеная 169 154 -8,9 140 -17,2
Паштет с печеныо 36 41 + 14,0 43 +19
Говядина е чечевицей 38 51 (с охдажд. мясом 1 партии) +34,0 126 (с размор. мясом 2 партии) +332
Говядина с гречкой 31 25 -19,4 39 +26
Говядина с овощами 39 17 -56,4 47 +2!
Свинина с чечевицей 34 29 -14.7 48 +41
Свинина с гречкой 35 42 +20.0 40 +14
Свинина с овощами 37 46 +24,0 56 +51
Куртща с гречкой 40 3S -5,0 42 +5.0
Курица с овощам» 46 41 -10.9 42 -8,7
Курица с чечевицей 37 36 -2,7 43 + 16.2
Паштет [13] ПО Мб +5,5 136 + 12,4
чено в 6 вариантах из 9 исследованных, а могут и увеличить величину показателя; жесткие режимы, однозначно, увеличивают величину Eh консервов.
3. Стерилизация паштетов с печенью приводила к увеличению величины Eh, чем жестче режим, тем выше степень роста Eh. ВЫВОДЫ
Полученные результаты исследований позволили сделать следующие выводы:
1, Накоплена база знаний по величинам Eh сырья и консервов, из него изготовленных. Полученные нами экспериментальные материалы по мясному сырью согласуются с имеющимися в технической литературе, данные по Eh консервов при их производстве на сегодняшний день являются новыми.
2. Замораживание мясного сырья приводит к снижению величины Eh.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Фролов Ю.К Курс комоидной ьимии. Поверхностные явления и дисперсные системы. - М, Химия, 1988.-464 с,
2. Рогов И.А., Горйдтоо A.B., Свинцов В.Я, Дисперсные системы мясных и молочных продукта. - М.'.Агропрочиздат. 1890, - 320 с,
3, Жолнин А.В, Общая химия: учебник, / ПоАреД- В А Попкова, - М.: ГЭОТАР-Ме-диа, 2012. - 400 с.
4, Ляйстнер л„ Гоулд Г, Барьерные технологии. Комбинированные методы обработки, обеспечивающие стабильность и качество продуктов питания, - М,; ВНИИМП им. В. М. Горбатова, 2006.
5, Rodel W-, Scheuer R. Da? Redoxpotential Bei Fleisch und fleisclteraeuugnissen. Fleischwirschaft, 1998, 78 (12).
6. Rodel W,, Scheper R. Das Redoxpotential von Fleisch und Fleischerzeugnissen, Fleischwirschaft, 2000,80 (5).
T, Llsitsyn A., Krylova V., Gpstova T. About the redox potential of meat cans.// 57-th ICoMST -Global challenges to production, processing and consumption of meat», Belgium, August 2011, P.252. В. Крылова Б.Б Окислительно-восстановительный потенциал как барьерный фактор в технологии мясных консервов // Материалы 17-й Международной НПК, посвященной памяти Б.М. Горбатова "Теоретические и практические аспекты управления технологиями пищевых продуктов в условии* усиления международной конкуренции», декабрь 2014 г., Москва. - 0,105-107.
3. С целью снижения величины ЕН целесообразно использовать предварительную обработку мяса: посолом ни-тритной солью или посолочными смесями, обжариванием мяса, смешиванием мяса с растительными ингредиентами. Т.е. зная исходное значение Е1п мяса можно выбирать ассортимент консервов с его использованием.
4. Режимы стерилизации следует подбирать в зависимости от ассортиментной группы консервов, с учетом степени измельчения мяса, что обеспечит качество продукции при производстве и последующем хранении.
5. Величину ЕЬ можно использовать в качестве барьерного фактора при производстве мясных и мясорастительных
консервов! КОНТАКТЫ
Крылова Валентина Борисовна
+7 14951676-7401 к гу10уа-упит pOyandex.ru
9. Крылова В.5., Манджисва Н.Н О предварительной обработке мясного и растительного сырья в технологии консервов в птребительской та ре//Материалы 13-й Международной НПК. посвященной памяти В,М, Горбатопа и 80-летию со дня основания института "Инновационные аспекты переработки мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания», декабрь 2010 г., Москва, -С.61-63.
10. Патракова И.О., Гуринович Г.В. Окислительно - восстановительный потенциал мясной системы //Сборник научных работ «Техника и технологии пищеиых производства, - Кемерово, 2007.- СЛ16-118.
11. Крылова В.Б.. Густова Т.В., Манджиева Н.Н. Изучение динамики изменения окислительно-восстанови тельного потенциала в мясорастительных консервах в процессе хранения/ Материалы Международной КПК ч Новые подходы к разработке инновационных технологий производства и переработки сельскохозяйственной продукции», июнь 2010 г„ г. Волгоград, часть 2. - С.230-233.
12. Крылова 8. Б,, Удало в а М.С. Окислительно-восстановительный потенциал мясорастительных консервов с мясом птицы// Материалы 17-й Международной научно-Практической конференции, посвященной памяти Василия Матвеевича Горбатова «Пути интенсификации производства и переработки сельскохозяйственной продукции в современных условиях», июнь 2012. Волгоград, -с. 33-35.
13. Лисицын Б. А. Научное обоснование технологии, рациональных режимов стерилизации и хранения новою поколения паштетов в таре из ламистера.// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, - Москва, 2007,- 24 с.
201Е, | №5 ВСЕ О МЯСЕ
