CC BY
121
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ / FOOD TECHNOLOGY Оригинальная статья / Original article УДК 637.521.473
DOI: 10.21285/2227-2925-2016-6-3-107-112
ПОЛУФАБРИКАТЫ МЯСНЫЕ РУБЛЕНЫЕ С БЕЛКОВЫМ ОБОГАТИТЕЛЕМ © О.В. Зинина
Южно-Уральский государственный университет (Национальный исследовательский университет)
Цель работы - исследование качественных показателей полуфабрикатов мясных рубленых, изготовленных с введением белкового обогатителя, полученного на основе биомодифицированного коллагенсо-держащего сырья - говяжьих коллагенсодержащих субпродуктов (уши, губы). Биомодификацию проводили посредством обработки измельченных субпродуктов заквасками бактерий ВВ-12 и PS-4 с последующей выдержкой. В ходе работы определены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели полуфабрикатов, изготовленных с введением белкового обогатителя в виде белково-жировой эмульсии. Также установлена микроструктура опытного и контрольного образцов полуфабрикатов. Результаты работы показывают, что биомодификация коллагенсодержащего сырья способствует улучшению его характеристик и позволяет использовать данное сырье в качестве частичной замены мясного сырья в рецептурах полуфабрикатов.
Ключевые слова: коллаген, биомодификация, полуфабрикаты, субпродукты, белково-жировая эмульсия.
Формат цитирования: Зинина О.В. Полуфабрикаты мясные рубленые с белковым обогатителем // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6, N 3. С. 107-112. DOI: 10.21285/22272925-2016-6-3-107-112
HALF-FINISHED MINCED MEAT PRODUCTS WITH THE PROTEIN ADDITIVE O.V. Zinina
South Ural State University (National research university)
The aim of the research was to assess the qualitative indices rating of half-finished minced meat products, made with the introduction of the protein additive. The protein additive was obtaned on the base of the biomodified collagen containing raw material - beef collagen containing by-products (ears, lips). The biomodification was conducted via the processing of minced by-products with the starters of bacteria BB-12 and PS-4 with postageing. The organoleptic, physicochemical and microbiological indices of half-finished products, made with the added) of the protein-fatty emulsion, are defined. A microstructure of the test and control samples of the half-finished products was also ascertained. The results of the research show that the biomodification of collagen containing raw material enables to improve its characteristics and to use this raw material as a partial substitute of the meat raw material in the formulations of half-finished products.
Keywords: collagen, biomodification, half-finished products, by-products, protein-fatty emulsion
For citation: Zinina O.V. Half-finished minced meat products with the protein additive. Izvestiya Vuzov. Pri-kladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2016, vol. 6, no 3, pp. 107-112. DOI: 10.21285/2227-2925-2016-6-3-107-112 (in Russian)
ВВЕДЕНИЕ
Разбалансированность питания людей, проживающих в крупных городах, характеризуется следующими аспектами:
- снижение потребления полноценных животных белков вследствие снижения доходов населения и подорожания продуктов животного происхождения в условиях мирового экономического кризиса, а также под воздей-
ствием популяризации среди населения вегетарианства;
- снижение потребления пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ, связанное также с дороговизной импортных продуктов растительного происхождения и продуктов водного промысла;
- увеличение потребления животных жиров и рафинированных продуктов;
- нерегулярность соблюдения рекомендуемых количеств и временных условий приема пищи, связанная с интенсификацией деловой активности населения и отсутствием времени как на сам процесс приготовления пищи, так и на ее прием.
В современном обществе наблюдается тенденция повышения спроса на готовые к употреблению и подготовленные к кулинарной обработке продукты питания. Одним из наиболее востребованных сегментов рынка данной продукции являются мясные полуфабрикаты.
На российском рынке представлен широкий ассортимент рубленых полуфабрикатов - котлет, бифштексов, фрикаделек, люля-кебаба и др., изготовленных из различных видов мясного сырья, в том числе нетрадиционного (мясо кролика, страуса, оленей и т.п.), с использованием различных видов вкусо-ароматических добавок.
Часто производители вводят в рецептуры рубленых полуфабрикатов растительное сырье, белково-жировые и белково-коллагеновые эмульсии, приготовленные на основе малоценного коллагенсодержащего сырья, заменяют ценное мясное сырье низкосортным. При этом пищевая и биологическая ценность мясопродуктов снижается.
Однако использование в рецептурах рубленых полуфабрикатов сырья с высоким содержанием коллагена возможно и без отрицательного влияния на качество готовой продукции. Для этого рекомендована предварительная биотехнологическая обработка данного сырья, позволяющая улучшить функционально-технологические показатели, повысить пищевую и биологическую ценность [1-3].
В данной работе проведена оценка качественных показателей полуфабрикатов мясных рубленых, изготовленных с введением белкового обогатителя, полученного на основе биомо-дифицированного коллагенсодержащего сырья.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В качестве коллагенсодержащего сырья использовали говяжьи субпродукты - уши и губы. Для биотехнологической обработки использовали бактериальные заквасочные культуры лиофилизированные прямого внесения, изготовленные компанией «Chr. Hansen A/S» (Дания) Propionic Culture PS-4 и Probio-Tec ВВ-12. Данные бактериальные культуры включают: Propionic Culture PS-4 - пропионовокислые бактерии, Probio-Tec ВВ-12 - бифидобактерии Bifidobacterium animalis.
Биотехнологическую обработку проводили следующим образом: промытые уши и губы измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм. Смесь лиофилизированных заквасок BB-12 и PS-4, взятых в соотношении 2 : 1, гидратировали в воде с температурой
35-37 оС и обрабатывали этой смесью измельченные субпродукты в количестве 5% от их массы. Обработанные субпродукты выдерживали при температуре 37 оС в течение 3 ч, после тонкого измельчения в куттере в течение 1-2 мин получали белковый обогатитель [4].
Белковый обогатитель на основе субпродуктов, прошедших биотехнологическую обработку, вводят в фарш полуфабрикатов в виде белково-жировой эмульсии, включающей также овсяную муку в качестве компонента для снижения вязкости фарша и пластификации, растительное масло и воду [5, 6].
Белково-жировую эмульсию готовили сразу после получения белкового обогатителя, непосредственно внося в куттер остальные компоненты: ледяную воду в количестве 20% от массы белкового обогатителя, овсяную муку, в количестве 10% от массы белкового обогатителя, затем растительное масло в количестве 20% от массы белкового обогатителя и кутте-ровали еще 4 мин.
При выборе компонентов белково-жировой эмульсии учитывались следующие аспекты:
- при замене пшеничной муки или хлеба, используемых как традиционный компонент котлет, на овсяную муку повышается пищевая ценность продукта;
- для снижения в продукте содержания насыщенных жирных кислот и холестерина исключаются из рецептуры животные жиры, вводится растительное масло.
Добавление в фарш полуфабрикатов бел-ково-жировой эмульсии обеспечивает однородную консистенцию и улучшенную структуру фарша, так как белковый обогатитель и овсяная мука отличаются высокими функционально-технологическими показателями - влаго- и жиросвязывающей, жироэмульгирующей способностями, стабильностью эмульсии, которые достигаются в процессе тонкого измельчения и гомогенизации [7].
Полуфабрикаты мясные рубленые - котлеты - изготавливали по рецептуре, указанной в табл. 1. В качестве контроля принят образец, изготовленный по традиционной рецептуре без введения белково-жировой эмульсии.
Уровень замены мясного сырья на белково-жировую эмульсию определялся по оптимальным органолептическим показателям опытных образцов котлет с введением от 10 до 50% БЖЭ. По совокупности органолептических показателей наиболее приемлемым оказался образец с введением белково-жировой эмульсии - 20%, причем решающим фактором при выборе уровня введения оказалась консистенция готовых полуфабрикатов. Для дальнейших исследований в качестве опытного образца и выбраны котлеты с введением белково-жировой эмульсии в количестве 20% от массы сырья (табл. 1).
Таблица 1
Рецептуры исследуемых котлет
Вид сырья Норма заклад ки, кг на 100 кг сырья
Контрольный образец Опытный образец
Говядина односортная 65,0 65,0
Белково-жировая эмульсия - 20,0
Жир-сырец говяжий 7,0 -
Мука пшеничная в/с 6,0 -
Вода питьевая 7,0 -
Лук репчатый 6,5 6,5
Меланж 2,5 2,5
Сухари панировочные 4,5 4,5
Соль поваренная пищевая 1,1 1,1
Кориандр 0,2 0,2
Перец черный молотый 0,2 0,2
В готовых изделиях определяли следующие показатели:
- органолептические (внешний вид, вид на срезе, вкус и запах, цвет) - описательным методом;
- физико-химические (массовая доля белка, жира, поваренной соли) - по стандартным методикам;
- микробиологические (установленные требованиями ТР ТС 034/2013 к данной категории продукции) - по общепринятым методикам.
Для ориентирования в допустимых значениях показателей качества была определена категория полуфабриката по содержанию массовой доли мышечной ткани в рецептуре - разработанные котлеты относятся к категории В.
Изменения, происходящие в тканях под действием биотехнологической обработки, были установлены методом гистологического исследования образцов по ГОСТ 50372 «Мясо. Метод гистологического исследования», ГОСТ Р 51604 «Мясо и мясопродукты. Идентификация состава гистологическим методом», ГОСТ Р 52480-2005 «Мясо и мясные продукты. Ускоренный гистологический метод определения структурных компонентов состава».
В процессе испытания образцы были приведены в деструктивное состояние посредством обработки реактивами.
Основные средства измерений, используемые для проведения испытаний: заморажива-
ющий микротом № 55, микроскоп Leika DM 1000.
Гистосрезы окрашивали гематоксилинэози-ном и выявляли изменения после биомодификации отдельных структурных элементов при увеличении х200.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Органолептические показатели разработанных котлет определяли описательным методом, результаты представлены в табл. 2.
Согласно ГОСТ 32951-2014 «Полуфабрикаты мясные и мясосодержащие. Общие технические условия» консистенция в полуфабрикатах не нормируется, однако данный показатель является весьма важным и для потребителя, и для производителя. Поэтому нами была определена консистенция исследуемых котлет профильным методом, результаты исследования представлены в виде профилограмм консистенции на рис. 1.
Представленные профилограммы показывают, что введение в состав полуфабрикатов белково-жировой эмульсии способствует улучшению консистенции, повышая плотность, сочность и мягкость продукта.
Результаты определения физико-химических показателей представлены в табл. 3.
Результаты определения микробиологических показателей, а также их допустимые уровни, регламентируемые ТР ТС 034/2013 «О
Таблица 2
Органолептические показатели исследуемых котлет
Показатель Характеристика
контрольного образца | опытного образца
Внешний вид и вид на срезе Форма котлет овальная, поверхность без разорванных и ломаных краев, равномерно панированная пшеничными сухарями. На срезе фарш равномерный, хорошо перемешанный
Вкус и запах В сыром виде - свойственные доброкачественному сырью
После термообработки запах свойственный продукту, с приятным ароматом специй Вкус приятный, выраженный мясной После термообработки запах свойственный продукту, с приятным ароматом специй и овсяной муки. Вкус приятный
Рис. 1. Профилограммы консистенции исследуемых котлет
безопасности мяса и мясной продукции» для полуфабрикатов мясных рубленых формованных, панированных представлены в табл. 4.
В ходе проведения работы также была изучена микроструктура опытного и контрольного образцов котлет.
При изучении микроструктуры контрольного образца установлено, что мышечные волокна прямые или волокнистые, границы между ними хорошо выражены, отчетливо проявлялась поперечная исчерченность волокон. В опытном образце деструктивные изменения мышечной ткани при внесении в состав полуфабрикатов
белково-жировой эмульсии проявлялись в виде отдельных поперечно-щелевидных нарушений их целостности. Соединительно- тканные прослойки волнистые, плотные, отслоены от пучков мышечных волокон, клетки соединительной ткани гомогенны. Структура компонентов фарша образцов неоднородная. Встречаются отдельно расположенные участки из небольшого количества удлиненных пучков мышечных волокон, имеющие слабо выраженную поперечнополосатую исчерченность с наличием клеточных ядер. Дефрагментация и разрозненность их незначительная. Специи в умеренном количестве. Отме-
Физико-химические показатели исследуемых котлет
Таблица 3
Показатель Значение показателя
нормируемое по ГОСТ 32951-2014 определенное в ходе работы
Контрольный образец Опытный образец
Массовая доля белка, %, не менее Массовая доля жира, %, не более Массовая доля хлорида натрия, %, не более 10,0 50,0 1,8 11,6 ± 0,4 7,4 ± 0,2 1,1 ± 0,1 13,7 ± 0,2 4,6 ± 0,1 1,0 ± 0,1
Таблица 4 Микробиологические показатели исследуемых котлет
Показатель Значение показателя
нормируемое ТР ТС 034/2013 определенное в ходе работы
Контрольный образец Опытный образец
Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более 5 х 106 1,2 х 103 3,6 х 103
Бактерии группы кишечной палочки (коли-формы) в 0,0001 г не допускается не обнаружено не обнаружено
Плесень, КОЕ/г, не более 500 не обнаружено не обнаружено
чается небольшое содержание крахмалоподоб-ных веществ, муки [5, 8, 9].
На рис. 2 и 3 представлена микроструктура контрольного образца и образца с введением в фарш белково-жировой эмульсии на основе субпродуктов 2-й категории, прошедших биотехнологическую обработку.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, по результатам проведения микроструктурных исследований, можно сделать следующие выводы: во-первых, биотехнологическая обработка позволяет улучшить структуру коллагенсодержащего сырья, коллагеновые волокна при этом набухают, происходит их разволокнение; во-вторых, микроструктура контрольного образца и опытного
образца с белково-жировой эмульсией значительно не отличаются.
По результатам физико-химических исследований можно сделать вывод, что разработанные котлеты по пищевой ценности не уступают контрольному образцу, а также соответствуют требованиям ГОСТ 32951-2014. При этом образец котлет с введением белково-жировой эмульсии отличается более сочной консистенцией, приятным запахом и вкусом.
Таким образом, целесообразно использование в технологии полуфабрикатов мясных рубленых белкового обогатителя, полученного на основе биомодифицированного коллагенсо-держащего сырья. Это позволяет рационально использовать субпродукты и получать продукты высокой пищевой ценности.
Рис. 2. Микроструктура контрольного образца, ув. * 200
й. V Л Д г,
• Ш г
Рис. 3. Микроструктура опытного образца, ув. * 200 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ =
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Danylenko S.G., Kigel N.Ph., Burtseva G.V. Selection of microorganisms for fermentation of raw materials // Biotechnologia Acta. 2014. N. 4. P. 107-117.
2. Hammes W.P., Hertel C. New developments in meat starter cultures // Meat Science. 1998. N. 49. P. 125-138.
3. Ruiz-Moyano S., Martin A., Benito M.J., Nevado F.P., Cordoba M.G. Screening of lactic acid bacteria and bifidobacteria for potential probiotic use in iberian dry fermented sausage // Meat Science. 2008. Vol. 80. P. 715-721.
4. Zinina O.V., Rebezov M.B., Vaiscrobova E.S. А microstructure of the modelling systems on the basis of the ferment raw material with a high collagen content // Pakistan Journal of Nutrition. 2016. N 15 (3). P. 249-254.
5. Зинина О.В. Влияние бифидогенных добавок на интенсивность роста бактерий в белко-во-углеводной композиции // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014.
N 96. С. 152-162.
6. Зинина О.В., Гаврилова Е.В., Рязанова К.С. Определение качественных показателей полуфабрикатов мясных рубленых функциональной направленности // Молодой ученый. 2014. N 8. С. 179-182.
7. Лукин А.А., Ребезов М.Б., Хайруллин М.Ф., Лакеева М.Л., Пирожинский С.Г., Дуць А.О., Ребезов Я.М. Изменение соединительной ткани под воздействием ферментного препарата и стартовых культур // Вестник мясного скотоводства. 2011. Т. 3, N 64. С. 78-83.
8. Хвыля С.И., Пчелкина В.А., Бурлакова С.С. Применение гистологического анализа при исследовании мясного сырья и готовых продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2012. N 3 (26). С. 132-138.
9. Машанова Н.С. Исследование микроструктуры мышечной ткани при посоле // Вестник Карагандинского университета. 2010. N 2 (58). С. 63-68.
REFERENCES
1. Danylenko S.G., Kigel N.Ph., Burtseva G.V. Selection of microorganisms for fermentation of raw materials. Biotechnologia Acta. 2014, no. 4, pp. 107-117.
2. Hammes W.P., Hertel C. New developments in meat starter cultures. Meat Science. 1998, no. 49, pp. 125-138.
3. Ruiz-Moyano S., Martin A., Benito M.J., Nevado F.P., Cordoba M.G. Screening of lactic acid bacteria and bifidobacteria for potential probiotic use in iberian dry fermented sausage. Meat Science. 2008, vol. 80, pp. 715-721.
4. Zinina O.V., Rebezov M.B., Vaiscrobova E.S. A microstructure of the modelling systems on the basis of the ferment raw material with a high collagen content. Pakistan Journal of Nutrition. 2016, no. 15 (3), pp. 249-254.
5. Zinina O.V. Effect of additives on the intensity of bifidogenic bacteria growth in the protein-carbohydrate composition. Politematicheskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudar-stvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian Uni-versity].2014, no. 96, pp. 152-162. (in Russian)
6. Zinina O.V., Gavrilova E.V., Ryazanova K.S. The definition of quality indicators of semi-finished meat chopped functional orientation. Molodoiuchenyi [Young scientist]. 2014, no.8, pp. 179-182. (in Russian)
7. Lukin A.A., Rebezov M.B., Khairullin M.F., Lakeeva M.L., Pirozhinskii S.G., Duts' A.O., Rebezov Ya.M. Changes in the connective tissue under the influence of the enzyme preparation and starter cultures. Vestnik myasnogo skotovodstva [Bulletin of beef cattle]. 2011, vol. 3, no. 64, pp. 78-83. (in Russian)
8. Khvylya S.I., Pchelkina V.A., Burlakova S.S. Application of histological analysis in the study of meat raw materials and finished products. Tekhnika i tekhnologiy apishchevykh proizvodstv [Food Processing: Techniques and Technology]. 2012, no. 3 (26), pp. 132-138. (in Russian)
9. Mashanova N.S. The microstructure of muscular tissue salting. Vestnik Karagandinskogo univer-siteta [Bulletin of Karaganda University]. 2010, no. 2 (58), pp. 63-68. (in Russian)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
AUTHORS' INDEX Affiliations
Оксана В. Зинина
Южно-Уральский государственный университет (Национальный исследовательский университет) 454080, Россия, г. Челябинск, пр. Ленина, 76 Доцент, к.с-х.н. [email protected]
Oksana V. Zinina
South Ural State University (National research university),
76, Lenin Ave., Chelyabinsk, 454080, Russia Associate professor, PhD of Agriculture [email protected]
Поступила 12.02.2016
Received 12.02.2016
