Определение эффективной концентрации восстановителя в вареных колбасах по насыщенности Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 644-4

Доктор техн. наук C.B. МУРАШЕВ (СПбГАУ, s.nmrashcv f/ mail.ru)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЯ В ВАРЕНЫХ КОЛБАСАХ ПО НАСЫЩЕННОСТИ

Вареные колбасы, восстановитель, бетулин, эмульгатор, насыщенность

Исследованию пигментов, от которых зависит цвет пищевых продуктов, уделяется большое внимание [1]. Цвет позволяет контролировать правильное проведение технологического процесса и качество получаемых продуктов. Существует корреляция между цветом и таким физико-химическим свойством, как рН [2]. Для стабилизации цвета свежего мяса и продуктов из него предпочтительнее использовать природные соединения, действующие в биологических объектах и оказывающие комплексное действие, включая способность к восстановлению. К таким веществам относятся лактаты [3] и восстановленный глутатион [4].

Процессы роста и развития живых организмов и длительное хранение продуктов питания животного и растительного происхождения реализуются, прежде всего, на основе восстановительных процессов. Активизация окислительных процессов, которые, как правило, не сопряжены с запасанием энергии в форме АТФ (за исключением митохондриального окисления) может создавать положительный эффект на определенных этапах и в определенных условиях. Например, в растительных организмах таким классическим окислительным ферментом является полифенолоксидаза.

В таких изделиях из мяса, как вареные колбасы, также предпочтительно использовать природные восстановители - это может быть, например, бетулин. В данной работе представлены результаты исследований воздействия бетулина, вводимого в вареные колбасные изделия, на такую характеристику, как насыщенность цвета.

Получение вареных колбас осуществлялось по технологии [5]. При получении вареные колбасы подвергались всему комплексу термической обработки, необходимой для формирования цвета колбас. Для формирования характерного цвета использовалась нитритная соль. В качестве восстановителя и эмульгатора в рецептуру колбас добавлялся бетулин в следующих концентрациях: 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% и 0,9%. В контрольный образец вареной колбасы бетулин не вводился. Хранение полученных колбас осуществлялось при температуре 0 - +4°С.

рН вареных колбас определяли стандартным потенциометрическим методом. Периодически осуществляемая цифровая фотосъемка срезов образцов колбас сопровождалась компьютерной обработкой цифровых изображений, что позволяло получать распределения насыщенности для колбасных изделий [6, 7]. В данной работе использовался диапазон насыщенности в пределах 0-20. Более точная локализация максимумов распределения насыщенности достигалась с помощью метода наименьших квадратов.

Для вареных колбас, полученных с добавлением бетулина, в ходе холодильного хранения определялось изменение насыщенности. На рис. 1 представлен типичный пример изменений, происходящих с насыщенностью колбасных изделий. В остальных случаях, включая контрольный вариант, получены аналогичные результаты, отличающиеся величинами максимумов и их положением на оси абсцисс.

/V—"

"Н к. з

1Л1 1 1

1 к я

7 \

/ \ 1 // \ * \

и/ V II/ \ гг

\У \ V

Рис. 1. Распределение насыщенности в диапазоне от 1 до 20 для вареных колбас, полученных с добавлением 0,1% бетулина: 1 - исходная колбаса после приготовления; 2 - через 4 сут хранения; 3 - через 6 сут хранения и 4 - через 9 сут хранения

Положение максимума насыщенности колбас во время хранения, пример которого приведен на рис. 1, изменяется как по абсциссе, так и по ординате. Это позволяет проанализировать изменения положения максимума насыщенности с целью выявления причин вызывающих эти изменения. Анализ следует начать с влияния рН на изменение насыщенности, поскольку на формирование цвета колбас и его стабильность большое влияние оказывает именно этот показатель.

Поэтому для каждой концентрации бетулина в вареных колбасах и для контрольного варианта колбасы проведено сопоставление между абсциссой или ординатой максимума в распределении насыщенности с одной стороны и одновременно определяемым для соответствующего образца колбасы значением рН. Характерные примеры соответствующих корреляционных зависимостей представлены на рис. 2 и рис. 3.

6,50

о

| 6,48 8 6,46

т

5 8 6 44 1|б-42

° ю „ га и 6,40

£ | 6,38

| 6,36

6,34

со

х 6,32

68,00 70,00 72,00 74^0 76,00 78,00 80,00

Рис. 2. Корреляционная зависимость между абсциссой максимума насыщенности и рН вареных колбас, полученных с использованием 0,3% бетулина

6.42 6.41

I

о 6.40

га

? I л

6.39

2 а

» 2 6.38

I °

а> ё 6.37 ^ о

1

0)

X

ф

2

6.36 6.35 6.34 0.0320

= 0,837

0.0330

0.0340

РН

0.0350

0,0360

0,0370

Рис. 3. Корреляционная зависимость между ординатой максимума насыщенности и рН вареных колбас, полученных с использованием 0,5% бетулина

Тангенсы угла наклона прямых, примеры которых представлены на рис. 2 и 3, отличаются для колбас, полученных с различным содержанием бетулина. Различия в тангенсах углов наклона корреляционных прямых в зависимости от содержания бетулина в колбасах позволяют включить в анализ второй важнейший фактор, влияющий на образование цвета колбас, - действие восстановителей. В связи с этим были построены зависимости коэффициента а (тангенс угла наклона прямых на рис. 2 и 3) от концентрации бетулина в колбасе. Такие зависимости были построены отдельно для абсцисс и ординат максимумов распределения насыщенности. Указанные зависимости представлены на рис. 4 и рис. 6.

120 100 80 60 40

сч20 0

_2б.п[1% -40 -60

-80

К5 = 0,053

п ?п%

Г) 40%

О 80%

п яо%

1 Г.

3%

Концентрация бетулина, %

Рис. 4. Зависимость коэффициента а (тангенс угла наклона прямых, характеризующих изменение абсциссы максимума насыщенности от величины рН) от концентрации бетулина в колбасе

Линейные зависимости (на рис. 2), на основе которых построен график на (рис. 4), имеют различные

коэффициенты аппроксимации. Поэтому необходимо оения графика на рис. 4. С этой целью г линейных зависимостей от концентрации бетулина. Она представлена на рис. 5.

проверить

достоверность построения графика на рис. 4. С этой целью построена зависимость Я

1,2 1

0,8 01 0,6 0,4 0,2 0

♦ ♦ ♦ ♦

И2 = 0,007

♦ ♦ ♦

♦

*

0,00% 0,20% 0,40% 0,60% 0,80% 1,00%

Концентрация бетулина,%

Рис. 5. Зависимость Я2прямых. использованных для построения графика на рис. 4,

от концентрации бетулина

Горизонтальное расположение прямой, представленной на рис. 5, указывает на достоверность графической зависимости, приведенной на рис. 4. На горизонтальное расположение указывает величина Я" почти равная 0.

0,2

0,15

0,1

0,05

0

аз

к

X

!-о,о§.< ■е--9- -0,1 т

¿-0,15 -0,2 -0,25

------ ♦

• П% П 0 П% П 4) о% п е Г)% 1 0

♦

♦

Концентрация бетулина, %

Рис. 6. Зависимость коэффициента а (тангенс угла наклона прямых, характеризующих изменение ординаты максимума насыщенности от величины рН) от концентрации бетулина в колбасе

Линейные зависимости (рис. 3), на основе которых построен график на (рис. 6), также имеют различные коэффициенты аппроксимации. Поэтому необходимо проверить достоверность построения графика на рис. 6. С этой целью построена зависимость Я2 для линейных зависимостей от концентрации бетулина, представленная на рис. 7.

1

0,9 0,8 0,7 0,6

см

* 0,5 0.4 0.3 0.2 0,1 о

0,00% 0,20% 0,40% 0,60% 0,80% 1,00%

Концентрация бетулина,%

Рис.7. Зависимость Я2прямых. использованных для построения графика на рис. 6,

от концентрации бетулина

Горизонтальное расположение прямой, приведенной на рис. 7, указывает на достоверность графической зависимости, представленной на рис. 6. На горизонтальное расположение прямой указывает величина Я почти равная 0.

Из анализа зависимости, представленной на рис. 4, следует, что абсцисса максимума распределения насыщенности смещается по мере увеличения концентрации бетулина, вводимого в рецептуру вареной колбасы.

Анализ зависимости, представленной на рис. 6, показывает, что при небольшой концентрации бетулина (около 0,1%) ордината максимума распределения насыщенности имеет максимум. При увеличении концентрации вводимого в рецептуру колбасы бетулина происходит уменьшение ординаты максимума.

Такое поведение абсциссы и ординаты максимума насыщенности аналогично поведению максимумов цветового тона и яркости [8]. Это свидетельствует о достоверности результатов, полученных для всех трех характеристик: цветового тона, яркости и насыщенности. Кроме того, результат, полученный для ординаты, позволяет определять эффективную концентрацию восстановителя, используемого в рецептуре вареной колбасы в качестве восстановителя.

Исходя из выше изложенного, можно сделать следующие выводы:

Бетулин, используемый в качестве восстановителя в вареных колбасах, изменяет положение абсциссы и ординаты максимума распределения насыщенности. В сравнительно небольшой концентрации (0,1%) он улучшает насыщенность колбас. Более высокие концентрации бетулинаснижают ранее достигнутый эффект Более значительный рост содержания бетулина в колбасных изделиях до 0,7-0,9% приводит уже к существенному изменению насыщенности.

Предложенная схема анализа результатов исследований, основанная на использовании такой характеристики, как насыщенность, представляет собой методику определения эффективной концентрации восстановителя на качество колбасных изделий.

♦

♦

___♦ ♦ ♦

• к - 0.028

• *

• ♦ *

Литература

1. Степанова Н.Ю. Исследование свойств и применение растительных пигментов // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2015. - № 41. - С. 56-64.

2. Мурашев C.B., Воробьев С.А., Жемчужникова М.Е. Влияние обработки охлажденного мяса на корреляцию между рН и красным цветом // Всё о мясе. - 2012. - №3. - С.38-41.

3. Жемчужников М.Е., Мурашев C.B. Влияние лактатов натрия и кальция на сохранение цвета мясного сырья // Мясная индустрия. - 2010. - №11. - С.62-64.

4. Мурашев C.B., Жемчужников М.Е. Исследование цветовых характеристик мясного сырья для оценки антиокислительных свойств дрожжевого экстракта // Все о мясе. - 2010. - № 6. -С. 52-57.

5. Косой В.Д., Дорохов В.П. Совершенствование производства колбас. - М.: ДеЛипринт, 2006. - 766 с.

6. Алёхин А.А., Горбунова Е.В., Коротаев В.В. и др. Оптико-электронная система экспресс-анализа руд твердых полезных ископаемых оптическим методом // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. -2013.-Т56.-№ 11.-С. 15-20.

7. Горбунова Е.В., Коротаев В.В., Петухова Д.Б., Чертов А.Н. Адаптивный алгоритм цветового анализа минеральных объектов // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2014. - Т 12. - № 7. - С. 25-31.

8. Мурашев C.B. Определение эффективной концентрации бетулина, вводимого в вареные колбасные изделия // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 39. - С. 97-101.

УДК 664.931: 664.934

Канд. техн. наук И.В. АСФОНДЬЯРОВА (ФГАОУ ВО СПбПУ, ririna25i@mail.ru) Соискатель А.А. ПЛЕТЕНЕВА (ФГАОУ ВО СПбПУ mstik90210i@mail.ru) Канд с.-х. наук Н.Д. ВИНОГРАДОВА (СПбГАУ, п_V1 пойгас1о\ а3 5 а та 11. ш)

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА МЯСНОЙ КОНСЕРВИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ

Качество, фальсификация, мясные консервы, мясная продукция

Мясная промышленность является одной из важнейших отраслей пищевой индустрии страны, обеспечивающей население основными источниками полноценного незаменимого белка животного происхождения, необходимого для жизнедеятельности человека [ 1 ].

Известно, что с начала 2015 г. под влиянием введенного в августе 2014 г. продовольственного эмбарго, импорт мясной продукции в Россию сокращается. Под действие эмбарго попала мясная продукция производства ЕС, США, Австралии, Канады и Норвегии.

В структуре импорта мясной продукции из стран ЕАЭС в натуральном выражении наибольшая доля приходится на мясо и субпродукты домашней птицы (51%) и свежую (охлажденную) говядину (37,7%), причем основной объем поставок идет из Республики Беларусь.

Так, в январе-апреле 2015 г. из Республики Беларусь на территорию России было ввезено говядины 32,2% от общего объема импортных поставок в Россию, свинины - менее 0,1%, мяса птицы - 56,1%.

В тройку лидеров стран-поставщиков, например говядины, на российский рынок вошли Бразилия (55,3% от общего объема импортных поставок мяса в Россию), Парагвай (32,0%) и Украина (7,5%)

Объемы экспорта мясной продукции из России невелики. Натуральный объем экспорта