CC BY
74
664.91:637.52
ПРОИЗВОДСТВО РЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРМЕНТА ТРАНСГЛУТАМИНАЗА
В.Е. КУЦАКОВА, С.С. ДОМОРАЦКИЙ, С.В. ФРОЛОВ
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий,
191002, г. Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9; электронная почта: [email protected]
Предложена технология производства реструктурированных полуфабрикатов из тримминга с применением фермента трансглутаминаза при температуре ферментации 18-20°С, что позволяет сократить время процесса и снизить энергозатраты. Технологические и микробиологические характеристики продукта остаются при этом в пределах нормы. Ключевые слова: трансглутаминаза, тримминг, температура ферментации, микробиальная обсемененность.
После обвалки мясной туши на костях остается порядка 5% мышечной ткани. В результате дообвалки формируется обрезь - тримминг, который используется при производстве рубленых полуфабрикатов и вареных колбас.
Известна технология производства реструктурированных полуфабрикатов из тримминга, основанная на применении фермента трансглутаминаза (ТГЛ) с целью получения монолитного продукта [1-4]. При этом температура ферментации мясного тримминга, как правило, составляет 4-6°С. Процесс ферментации при низких температурах достаточно длителен - до 24 ч и требует дополнительных энергетических затрат для создания низких температур.
С целью ускорения ферментации были предложены более высокие температуры процесса. Получаемый в этих условиях образец должен обладать такими же значениями прочностных характеристик, как и готовый продукт.
Применение более высоких температурных сред -18-20 и 32-35°С - позволяет сократить длительность процесса ферментации, однако при этом увеличивается вероятность большего микробиального обсеменения продукта. Для анализа возможности применения высоких температур в процессе ферментирования была исследована зависимость развития микрофлоры в мясном тримминге от температуры, °С: 4-6 (контроль), 18-20, 32-35 (рис. 1: а, б, в соответственно), времени процесса и концентрации ТГЛ, • 10-1 г: 3; 3,6; 4 (кривые 1, 2, 3 соответственно).
7000
6000 5 5000 в- 4000 I 3000 £ 2000
1000 о
2
Полученные данные показывают, что во всех трех случаях прочность продукта оставалась постоянной. Время процесса, достаточное для достижения заданной прочности - 6300-6700 Н/м2, с увеличением температуры существенно снижалось: в контроле оно составляло 18-20 ч, при 18-20°С - до 7-8 ч, при 32-35°С
- до 6-7 ч (рис. 1). При этом была выбрана наилучшая концентрация вносимой ТГЛ 4 • 10-1 г (кривая 3), поскольку при данной концентрации продукт обладает достаточными прочностными характеристиками при сокращении времени процесса. При дальнейшем увеличении концентрации ТГЛ прочность склейки существенно не возрастала.
Технологические рекомендации представлены для времени, в течение которого температура поверхности продукта достигнет значений Тп = £г - 0,5°С, где £г -температура окружающей среды.
При этом количество спор N при 4-6°С будет 100-150 тыс. КОЕ, при 18-20°С - 160-280 тыс. КОЕ, при 32-35°С - 360-500 тыс. КОЕ (рис. 2: а, б, в соответственно).
Лимитирующим параметром, определяющим возможность ферментации при 18-20 и 32-35°С, является обсемененность продукта, достигающего заданного усилия разрыва за время, в течение которого температура поверхности обрабатываемого объекта достигнет Тп = £г - 0,5°С - ниже или выше в сравнении с температурой охлаждающей/нагревающей среды.
Чем выше температура среды, при которой осуществляется ферментирование, тем выше интенсивность
в
10000 8000
Е
В 6000
5
I 4000
6
2000 0
23456789 10
Время процесса, ч
Время процесса, ч
Время процесса, ч
Рис. 1
500 450 400 g 350 “ 300 7о’ 250 Т 200 г 150 100 50
о
г
1000 900 800 ш 700 § 600 7 ' 500 ° 400 г зоо 200 100 о
/
!
/
/
У
2 4 6
8 10 12 14 16 18 20 22 24
Время процесса, ч
4 5 6 7 8 9
Время процесса, ч
10
4 5 6 7 8
Время процесса, ч
Рис. 2
роста микрофлоры, но в то же время требуется меньше времени для достижения заданной температуры центра.
Известно, что в логарифмической фазе роста процесс развития микроорганизмов осуществляется по законам реакции первого порядка, которая описывается уравнением
dN = kNdô.
(і)
Т ^ (k = АТ).
(2)
Разделив переменные уравнения (1), с учетом соотношения (2) можно получить зависимость
— = ATd
N
(3)
С помощью уравнения теории регулярного теплового режима получим зависимость, позволяющую определить значение текущей температуры на поверхности продукта:
Т - Тк + Ап(Тн - Тк)е
(4)
Подставив уравнение (4) в (3), разделив переменные и проинтегрировав, получим
in N..
N
A
A (Т —Т )
Tk---------Ш------------Li (e—m —1); (5)
AA (T — T )
N = N0 expj ATk +-------------^--^(e_m -1)1
(6)
A
in N
N
Tk
A П(Т H-Т к)
m
(e-m -1)
(7)
Константа к является линейной функцией температуры. Показатель рН питательной среды, на которой производились посевы, был близок к нейтральному значению, присущему рН склеиваемого продукта. Можно представить к как произведение коэффициента
А, который зависит от видового признака микрофлоры, и кислотности среды
где N - конечное число микроорганизмов, КОЕ; N0 - начальная микробиальная обсемененность продукта, КОЕ; Тш Тк - начальная и конечная температура мяса, °С; т - темп охлаждения, с-1; т - время ферментации, с; Ап - коэффициент, зависящий от численного значения критерия Био и от координаты точки тела.
Значение коэффициента А найдено из соотношения (7). Значения N0 и N найдены экспериментально.
На ферментацию поступает тримминг при температуре цеха приблизительно 12°С. На рис. 2 представлены графики зависимости N = fr) при исследованных температурах и pH 6,5. В виде сплошных линий показаны расчетные соотношения согласно уравнению (6), точками - экспериментальные значения. Корреляция расчетных и экспериментальных данных находится в пределах 12%.
Как видно из анализа рис. 2, в момент достижения оптимального значения усилия склейки
6300-6700 Н/м2 микробиальная обсемененность при 4-6,18-20,32-35°С (рис. 2: а, б, в) составляет 100-150, 160-280, 360-500 тыс. КОЕ. Во всех трех случаях этот показатель не превосходит требований СанПиН 2.3.2.1078-01 - 5000 тыс. КОЕ.
По нашему мнению, наиболее целесообразно осуществлять процесс ферментации при температуре 18-20°С в течение 7-8 ч, что не потребует дополнительных расходов энергии для достижения заданной температуры, а по микробиальным показателям продукт соответствует нормам СанПиН 2.3.2.1078-01. При более высоких температурах, несмотря на то что время ферментации существенно сократится, количество микрофлоры будет приближаться к уровню, разрешенному СанПиН 2.3.2.1078-01.
ЛИТЕРАТУРА
1. Немясные ингредиенты в продуктах с дополнительной стоимостью. - http://www.sfera.fm/proizvodstvoingredienty/nemyasnye-ingredienty-v-produktah-1.html (дата обращения 15.07.2011).
2. Bindung von Fleisch. - http://www.ajinomoto.de/cms/ front_content.php?idart=321 (дата обращения 21.07.2011).
3. Primary structure of microbial transglutaminase from Streptoverticillium sp. strain s-8112 / Т. Kanaji, H. Ozaki, Т. Такао et al. // J. Biol. Chem. - 1993. - Vol. 268. - P. 11565-11572.
4. Amino acid sequence of guinea pig liver transglutaminase from its cDNA sequence / K. Ikura, Т. Nasu, H. Yokota et al. // Biochemistry. - 1998. - Vol. 27. - P. 2898- 2905.
Поступила 15.09.11 г.
m
PRODUCTION OF RESTRUCTURED SEMI-PREPARED FOOD USING THE TRANSGLUTAMINASE ENZYME
V.E. KUTSAKOVA, S.S. DOMORATSKY, S.V. FROLOV
Saint-Petersburg State University of Low-Temperature and Food Technologies,
9, Lomonosova st., Saint-Petersburg, 191002; e-mail: [email protected]
The production technology of restructured semi-prepared food, where the raw material - pork trimming is fermented by transglutaminase at 18-20°C, which leads to less energy consumption and allows to shorten the time of the process. All the technological and microbiological characteristics of the final product are within normal limits.
Key words: transglutaminase, trimming, fermentation temperature, microbiological semination.
637.146.21
БИОТЕХНОЛОГИЯ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ОБОГАЩЕННЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ
В.В. КРЮЧКОВА, В.Ю. КОНТАРЕВА, Н.П. ФАЛЫНСКОВА
Донской государственный аграрный университет,
346493, Ростовская область, пос. Персиановский; электронная почта: [email protected]
Разработана технология кисломолочных биопродуктов на основе ряженки и кефира с использованием иммуноглобулина («Лактоглобулин»), лактулозы и облепихового сока, определены их качественные характеристики. Полученные продукты обладают высокими потребительскими свойствами и микробиологическими показателями, нормализуют микрофлору кишечника, способствуют восстановлению и поддержанию иммунного статуса организма, стимулируют восстановление бифидо- и лактобактерий в кишечнике.
Ключевые слова: иммуноглобулин «Лактоглобулин», лактулоза, биологическая ценность, бифидогенные свойства, Escherichia coli.
Нами изучено применение в кисломолочных напитках иммуноглобулина («Лактоглобулин»), лактулозы и облепихового сока. «Лактоглобулин» представляет собой стерильную лиофилизированную фракцию иммуноглобулинов (не менее 96% глобулиновых фракций иммунного молозива коров, относящихся к классам IgG, IgAи IgM) молозивной сыворотки коров. «Лактоглобулин» сочетает свойства этиотропного и патогенетического средства; нормализует микрофлору кишечника, обладает определенной степенью бифидогенно-сти; нормализует иммунный статус организма, повышает его сопротивляемость к бактериальным и вирусным инфекциям [1-3].
По результатам проведенных исследований разработана технология производства обогащенных кисломолочных напитков резервуарным способом, представленная на рис. 1 (ряженковые биопродукты: К1 -с «Лактоглобулином» (ЛГ), К2 - с ЛГ и лактулозой (Л-за), К3 - с ЛГ, лактулозой и облепиховым соком (ОС); кефирные биопродукты: К4 - с ЛГ, К5 - с ЛГ и лактулозой).
По разработанной технологии проведена промышленная выработка обогащенных напитков и экспертиза качества по органолептическим (табл. 1), физико-химическим и микробиологическим показателям, исследован аминокислотный (табл. 2), витаминно-минеральный состав, изучено влияние разработанных напитков на развитие патогенной формы Escherichia coli.
Для анализа обогащенных кисломолочных напитков использовали традиционные физико-химические и
микробиологические методы и методики. Рис. 1
Результаты показывают, что обогащенные напитки обладают высокими потребительскими свойствами. В сравнении с традиционными они мягче на вкус, особенно приятен вкус и аромат ряженкового напитка «Лактимос», обогащенного «Лактоглобулином», лак-тулозой и облепиховым соком, за счет гармоничного
( 1) Приемка и оценка качества сырья ]
2 ) Очистка от механических примесей |
) Охлаждение до 4±2°С и резервирование"")
( 4 ) Нормализация до требуемой массовой доли молочного жира и СВ ]
( 5 ) Подогрев до 65°С, гомогенизация при 12-15 МПа ]
( 6 ^Пастеризация при 92-95°С 10 мин для К4, К. и томление 5-6 ч для К„ Кд, Кз] ( 7 ) Охлаждение до 38±2°С для К. К;, К3 и до 20±2°С для К.. К.
Заквашивание смеси чистыми культурами кефирного грибка ^ бифидобактерии для К,„ или термофильного стрептококка 4 _______________бифидобактерии для К , К,, К,_____________
g \ Сквашивание при 38±2°С в течение 8 ч для Ки К-,, К3 " и при 20±2°С в течение 12 ч для К,, К,
до 20°С молоке “Лактоглобулин”
Çl2> Сироп лакчулозы “Прелакс” для К^, К3, К, ^ \J_3y Облепиховый сок для К3
' Ci«)
Перемешивание, охлаждение до 14±2°С
ф ф ф ф ф
р4^ Розлив, упаковывание и маркировка [
(^Т?) Охлаждение до 4±2°С и дозревание для К4, К5 [
(^1б) Контроль качества готового продукта ]
(^17^ Хранение, транспортирование и реализация [
