CC BY
14
УДК 637.5.04/.07
Применение LT-режима тепловой обработки вареных ветчинных изделий
из NOR- и PSE-свинины
И.М. Чернуха, д-р техн. наук, профессор, О.А. Ковалева, д-р биол. наук, доцент,
М.В. Радченко, аспирант
ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова
М.В. Яркина
Орловский государственный аграрный университет
Поступающее в настоящее время на переработку животноводческое сырье неоднородно по качественному составу. Это обусловлено различиями в характере развития автолиза в мышечной ткани, что и приводит к образованию мяса с качественными характеристиками PSE (pale — бледное, soft - мягкое, exudative -водянистое) и DFD (dark - темное, firm - плотное, dry - сухое) [1].
Исследованиями установлено, что по отдельным регионам России количество PSE-свинины составляет 32-50 %, DFD-говядины - 18-45 % от поступающего на переработку сырья, при этом сортировку мяса с разной скоростью течения автолиза на практике производят далеко не всегда [2-4]. Доля свинины PSE от общего объема мяса, поступающего на промышленную переработку в Орловской области, составляет 33 % [5, 6].
Использование PSE-свинины приводит к значительным потерям при переработке мясного сырья, снижая качество готовой продукции. Так, при тепловой обработке экссудатив-ного мяса потери составляют 11,2 %, что в стоимостном выражении составляет 17650 руб. на 1 т готовой продукции [7]. В связи с этим одно из актуальных направлений переработки PSE-свинины - совершенствование ключевого этапа технологического процесса, обусловливающего основные потери - тепловой обработки.
Одним из наиболее перспективных режимов тепловой обработки вареных ветчинных изделий из PSE-свинины, по нашему мнению, может стать длительная тепловая обработка при щадящих температурах («low temperature-long time» - LT-LT). В научных работах достаточно широко представлены сведения о влиянии LT-LT обработки на качественные характеристики мяса и мясопродуктов [8-13]. Однако до настоящего времени не был предложен LT-ре-
жим для производства вареных ветчинных изделий из свинины различных групп качества.
Цели данного исследования -провести сравнительные исследования характера воздействия температуры на ветчинные изделия из NOR-и PSE-свинины и подобрать оптимальную температуру в центре изделия для LT-режима тепловой обработки, позволяющего минимизировать потери эссенциальных нутриен-тов, повысить выход и пищевую ценность готового продукта.
В промышленных условиях колбасного цеха МК «Ливенский» ОАО «Ливенское мясо» были выработаны две опытные партии цельномышеч-ного вареного ветчинного продукта «Рулет ростовский» по ГОСТ Р 53643-2009 из свинины, относящейся к качественным группам NOR (рН 5,72) и PSE (рН 5,36).
В качестве сырья использовали лопаточную часть от свиных полутуш без костей и хрящей. Посол осуществляли смешанным способом: сырье натирали вручную солью поваренной пищевой (3,0 кг на 100 кг сырья) и плотно укладывали в лотки; засоленное сырье подпрессовывали и выдерживали в течение 2 сут, затем заливали охлажденным до 4 °С рассолом (плотность 1,087 г/см3, состав: 5,5 кг соли поваренной пищевой, 0,025 кг нитрита натрия, 0,13 кг сахара на 100 кг сырья) и выдерживали при температуре 3 °С в течение 5 сут. После посола продукт вымачивали, формовали и отправляли на стекание в течение 2,5 ч. Последующую термообработку проводили в варочных котлах при температуре греющей среды (вода) 80...85 °C, до достижения в центре образца температуры от 40 до 80 °C с шагом 5 °C. Контроль температуры внутри изделий осуществляли с помощью термопары.
Значение рН сырья устанавливали через 1 и 24 ч после убоя с помощью
цифрового рН-метра Piccolo Plus HÍ98113 (HANNA Instruments, Германия). Принадлежность мяса к группе PSE определяли в соответствии с «Временной технологической инструкцией оценки говядины и свинины по группам свойств в шкале PSE, NOR, DFD», разработанной во ВНИИ мясной промышленности им. В. М. Горбатова.
Степень денатурации белков устанавливали по уменьшению их растворимости [14]. Количественное содержание фракций белков определяли по методу М. Bradford с использованием двулучевого сканирующего спектрофотометра UNICO UV-2804 (Unico, США) в собственной модификации методики экстракции белков [15].
Определение минерального состава осуществляли на атомно-эмисси-онном спектрометре с индуктивно связанной плазмой iCAP 6300 (Thermo Fisher Scientific, США) по оригинальной методике.
Содержание витаминов В, и В2 определяли на универсальном биохимическом анализаторе «ФЛЮОРАТ 02 АБЛФ-Т» («Люмэкс», Россия); РР -измерением интенсивности поглощения ниацина на спектрофотометре UNICO UV - 2804 (Unico, США).
Потери массы относительно прироста температуры в центре изделия определяли по формуле:
M - М
i _ о_т_ ,
L - -M--
о
где Мо- масса образца до термической обработки, г; Мт - масса образца после термической обработки до заданной температуры в центре, г [16].
Исследования проводили на приборной базе центра коллективного пользования «Идентификация, про-слеживаемость и мониторинг растительного и животного сырья и продуктов питания» Инновационного научно-исследовательского испытательного центра ОрелГАУ.
В процессе тепловой обработки вареных ветчинных изделий, изготовленных из свинины различных групп качества, наблюдали устойчивое изменение степени денатурации водо-и солерастворимых белков (рис. 1).
В вареных ветчинных изделиях, изготовленных из свинины группы PSE, в интервале температур от 45 до 50...55 °C происходит резкая денатурация (до 40 %) водорастворимых белков, тогда как в ветчине из свинины NOR такая степень денатурации для водорастворимых белков достигается лишь в интервале температур от 60 до 65 °C и имеет ли-
QUALITY AND SAFETY
9-ш
4 s i &
и о q
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
NOR PSE
50 55 60 65 70 Температура в центре изделия, °С
90 80 70
60
™ а
50
ч s
£ & 40
ГС ф
JlO
и О ч
NOR PSE
ТПЙ
50 55 60 65 70 Температура в центре изделия, °С
Рис. 1. Динамика изменения степени денатурации водо- и солерастворимых белков в процессе термообработки ветчин из NOR- и PSE-свинины
неиныи характер на протяжении всего процесса термообработки. При температуре в центре изделия 70 °C степень денатурации водорастворимых белков в мясе группы NOR ниже, чем в PSE-свинине.
Динамика изменения степени денатурации солерастворимых белков носит иной характер. Резкое увеличение степени денатурации солерастворимых белков изделий из PSE- и NOR-свинины происходит в температурном интервале 55...60 °С: 12,68>46,48 % и 12,26>45,32 % соответственно. При этом до достижения температуры 60 °C в центре ветчин характер и скорость денатурации солерастворимых белков PSE- и NOR-свинины достоверно не различались. С дальнейшим увеличением температуры в центре при варке ветчин степень денатурации белков PSE-сви-нины была на 5-8 % выше аналогичного показателя для мяса NOR.
Принимая во внимание данные литературы [17], свидетельствующие о взаимосвязи влагосвязывающей способности от соотношения водорастворимых фракций белков и жи-росвязывающей способности от соотношения солерастворимых фракций белков, можно предположить, что при температуре 45.55 °C в центре изделия будут происходить меньшие потери массы при тепловой обработке PSE-свинины, чем при более высоких температурах. Это подтверждается результатами исследования потерь массы в процессе тепловой обработки (рис. 2).
Результаты свидетельствуют о значительно меньших потерях массы готового продукта из PSE-свинины при обработке его до достижения температуры в центре не выше 55 0С.
Результаты исследования потерь массы в процессе тепловой обработки согласуются с динамикой степени денатурации водо- и солераствори-
мых белков, а также с ранее полученными нами данными о моле-кулярно-массовом распределении соле- и водорастворимых белков PSE- и NOR-свинины в процессе тепловой обработки [18].
Один из важнейших показателей пищевой ценности мясопродуктов - содержание в них минеральных веществ. Их количество при тепловой обработке меняется за счет перехода в раствор (бульон) или на жарочную поверхность.
Содержание калия, железа и фосфора уменьшалось равномерно. Достоверных различий между NOR- и PSE-мясом не выявлено. В интервале температур в центре ветчин от 55 до 60 0С отмечено падение содержания натрия, кальция и магния на 21 и 26 %; 9 и 16 %; 9 и 14 % для NOR- и PSE-мяса соответственно.
В продукте, доведенном до температуры кулинарной готовности (70 ± 2 °С), содержание натрия составляет 58 и 55 %; калия 52 и 47 %; фосфора 66 и 61 % от первоначальных значений - для ветчин, изготовленных из NOR- и PSE-свинины соответственно.
Установлен линейный характер изменения содержания железа в зависимости от повышения температуры в центре вареных ветчинных изделий, изготовленных из свинины различных групп качества. Общие потери железа при доведении ветчинных изделий до состояния кулинарной готовности составили 17,7 и 22,9 % соответственно для изделий, изготовленных из NOR- и PSE-свинины.
Характер изменения концентрации витаминов свидетельствует о
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Рис. 2. Изменение потерь массы ветчинных изделий изготовленных из NOR- и PSE-свинины относительно прироста температуры в центре
стабильной тенденции к их уменьшению в процессе варки, причем это характерно как для изделий, изготовленных из свинины группы NOR, так и для изделий, изготовленных из PSE-свинины.
Изменение концентрации витамина В2 происходит линейно. Изменение концентрации витаминов В, и РР до 55 °С также носит линейный характер, однако повышение тепловой нагрузки на продукт до 60 °С сопровождается резким снижением количества этих витаминов. При термообработке изделий, изготовленных из PSE-свинины при 60 °С, в центре потери витамина составят 44,5 % против 21,7 % при температуре 55 °С в центре, что на 10,4 % больше, чем в изделии, изготовленном из свинины группы NOR. Содержание витамина РР при достижении температуры 60 °С в центре изделия снижается на 15,6 и 17,6 % от исходной концентрации соответственно для изделий, изготовленных из NOR- и PSE-свинины.
Общие потери витаминов Ви В2 и РР при доведении ветчинных изделий до состояния кулинарной готов-
ности составили 40,9 и 60,6 %, 44,7 и 47,8 %, 20 и 23,2 % соответственно для изделий из NOR- и PSE-свинины.
Таким образом, температурный интервал 55...60 °С - рубежный диапазон минимизации потерь при варке, получения более сочного продукта с сохранением минеральных веществ, в особенности натрия, магния, кальция и витаминов В,, B2 и РР. Для производства ветчинных изделий из PSE-свинины оптимальным температурным интервалом может рассматриваться даже интервал 45.55 °С.
Дальнейшие исследования будут направлены на установление оптимального режима термообработки свинины PSE для производства мясных продуктов с учетом продолжительности воздействия температуры, для чего будут проведены исследования готового продукта, подтверждающие безопасность и хранимо-способ-ность готового продукта, выработанного с применением технологии LT-LT.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кудряшов, Л.С. Влияние стресса животных на качество мяса/Л.С. Кудряшов, О.А. Кудряшова//Мясная индустрия. - 2012. - № 1. С. 8-11.
2. Кудряшов, Л.С. Созревание и посол мяса/Л.С. Кудряшов. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 1992. - 201 с.
3. Ежкова, Г.О. Совершенствование технологии производства и практического использования продуктов микробиологического синтеза для повышения качества мясного сырья PSE и DFD на организменном и тканевом уровнях: дис.... д-ра биол. наук/Г.О. Ежкова. - Казань, 2004.
4. Лупандина, Н.Д. Изучение структуры объемов сырья, поступающего на переработку мясоперераба-
тывающих предприятий Ставропольского края/Н.Д. Лупандина, В.И. Шипулин//Вестник СевКавГТУ.-2007. - № 2 (11). - С. 19-22.
5. Изучение объемов PSE- и DFD-свинины, поступающей на мясоперерабатывающие предприятия Орловской области/И.М. Чернуха [и др.]// Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. -2013. - № 1 (18). - С. 24-30.
6. Шалимова, О.А. К вопросу о качестве мясного сырья и мясопродуктов, производимых в Орловской области/О.А. Шалимова, Т.А. Козлова, М.В. Радченко//Товаровед продовольственных товаров.-2013. - № 4. - С. 20-25.
7. Лисицын, А.Б. Требования к качеству свинины для промышленной переработки. Перспективы российско-канадского сотрудничества/А.Б. Лисицын//Все о мясе. - 2011. -№ 4. - С. 8-11.
8. Bramblett, V.D. Further studies on qualities of beef as affected bycooking at very low temperatures for long periods/V.D. Bramblett, G.E. Vail// Food Technology. - 1964. - V. 18. -Р. 245-247.
9. Laakkonen, E. Low-temperature, long-time heating of bovine muscle. Changes in tenderness, water-binding capacity, ph and amount of water-soluble components/E. Laakkonen, G.H. Wellington, J.W. Sherbon// Journal of Food Science. - 1970. - V. 35. - Р. 175-177.
10. Bouton, P.E. Changes in the tenderness of meat cooked at 50-65-degrees-C/P.E. Bouton, P.V. Harris//J. of Food Science. - 1985. - V. 46. - Р. 475-478.
11. Levieux, D. Immunochemical quantification of heat denaturation of bovine meat soluble proteins/D. Levieux, A. Levieux, A. Venien//J. of
Food Science. - 1995. - V. 4. - Р. 678684.
12. Effect of prolonged heat treatment from 48°C to 63°C on toughness, cooking loss and color of pork/L. Christensen [et al.]//Meat Science. - 2011. - V. 88. - Р. 280-285.
13. Effect of time and temperature on sensory properties in low-temperature long-time sous-vide cooking of beef/L.M. Mortensen [et al.]//J. of Culinary Science & Technology. - 2012. - V. 10. - Р. 75-90.
14. Богданов, В.Д. Обоснование рациональных режимов термической обработки рыбных колбасных изделий с ветчинной структурой/В.Д. Богданов, К.М. Олейникова//Известия ТИНРО. - 2010. - Т. 161. - С. 292-302.
15. Шалимова, О.А. Влияние термической обработки на полипептидный состав мышечной ткани PSE-свинины/О.А. Шалимова, М.В. Рад-ченко: Мясная промышленность -приоритеты развития и функционирования: матер. XV международной научно-практ. конф., посвященной памяти В.М. Горбатова и столетию со дня его рождения - М.: ВНИИМП, 2012. - С. 189-193.
16. Лисицын, А.Б. Методы практической биотехнологии. Анализ компонентов и микропримесей в мясных и других пищевых продуктах/А.Б. Лисицын, А. Н. Иванкин, А.Д. Неклюдов. - М.: ВНИИМП, 2002. - 408 с.
17. Жаринов, А.И. Исследования фракционного состава белков мясного сырья/А.И. Жаринов, А.О. Юнякова//Мясные технологии.-2009. - № 5. - С. 50-54.
18. Чернуха, И.М. Трансформация миофибриллярных и саркоплазмати-ческих белков PSE-свинины при термообработке/И.М. Чернуха, О.А. Шалимова, М.В. Радченко//Мясная индустрия. - 2013. - № 5. - С. 24-28.
Применение LT-режима тепловой обработки вареных ветчинных изделий из NOR- и PSE-свинины
Ключевые слова
свинина; NOR; PSE; ветчины; термообработка; динамика; степень денатурации; белки; минеральные вещества; витамины; потери массы.
Реферат
Исследован характер изменения степени денатурации растворимых белков, минерального и витаминного состава, а также потерь массы вареных ветчинных изделий, изготовленных из NOR- и PSE-свинины в процессе варки с диапазоном температур в центре от 40 до 80 °С, с шагом 5 °С. Предложена оптимальная температура для LT-режима обработки вареных ветчинных изделий, изготовленных из свинины различных групп качества.
Авторы
Чернуха Ирина Михайловна, д-р техн. наук, профессор, Ковалева Оксана Анатольевна, д-р биол. наук, доцент, Радченко Михаил Васильевич, аспирант
ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова, 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26; ingo@vniimp.ru, imcher@inbox.ru Яркина Марина Васильевна
Орловский государственный аграрный университет; iniic@mail.ru
The Use of LT-Mode of Thermal Processing of Boiled Ham Products from NOR-and PSE-Pork
Key words
pork; NOR; PSE; ham; heat treatment; the dynamics; the degree of denaturation of proteins; minerals; vitamins; cooking loss.
Abstracts
Researched the character of changes in the degree of denaturation of soluble proteins, mineral and vitamin content, as well as the weight loss of boiled ham products made ??from NOR-and PSE-pork in the boiling process with a range of temperatures in the center from 40 to 80 ° C in steps of 5 ° C. The optimum temperature for the LT-Mode of processing boiled ham products made ??from pork different quality groups
Authors
Chernuha Irina Mihaylovna, Doctor of Technical Science, Professor,
Kovaleva Oksana Anatolyevna, Doctor of Biological Science, Docent,
Radchenko Mihail Vasilyevich, Graduate Student
The Gorbatov's All-Russian Meat Research Institute, 26, Talalihina St.,
Moscow, 109316; ingo@vniimp.ru, imcher@inbox.ru
Yarkina Marina Vasilyevna
Orel State Agrarian University; iniic@mail.ru
