CC BY
181
о
ТЕХНОЛОГИИ / Функциональные добавки
Трегалоза —
новый ингредиент для полуфабрикатов
В.В. Насонова, канд. техн. наук, Е.К. Туниева, канд техн. наук, Ф.В. Холодов, канд. тех. наук, ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии
Настоящая статья посвящена исследованию функциональных свойств трегалозы и ее влияния на качество мясного сырья в процессе холодильного хранения. Установлено, что при правильно выбранной концентрации введение трегалозы способствует снижению потерь массы после холодильной и последующей термической обработки мяса без ухудшения органолептических характеристик готового продукта.
^ Трегалоза — углевод из группы невосстанавли-вающихся дисахаридов (рис. 1) естественного происхождения [2], получаемый из крахмала путем контролируемого ферментативного процесса. Впервые трегалоза была получена в 1832 г. из спорыньи, паразитирующей на злаковых растениях. Недавно компания «HayasЫbara» (Япония) разработала технологию получения трегалозы из крахмала в промышленных условиях.
Трегалоза обладает широким спектром свойств, в том числе подавление горечи, нежелательных резких вкусов и ароматов, но основное ее свойство, определяющее перспективы ее применения в пищевой промышленности и, в частности в области переработки мяса, - это нивелирование негативных последствий замораживания посред-
Ключевые слова: трегалоза, активность воды, холодильная обработка, органолеп-тическая оценка
Таблица 1. рН модельных образцов фарша
Значение рН для фарша из: Дозировка трегалозы, % к массе мяса
0 1 1,5 2,0
свинины 5,76±0,05 5,80±0,05 5,84±0,05 5,82±0,05
свинины и говядины 5,79±0,05 5,79±0,05 5,78±0,05 5,84±0,05
говядины 5,81±0,05 5,84±0,05 5,90±0,05 5,91±0,05
ОН
О. А
"ОН
он
он
Й С
он
Рисунок 1. Молекулярная структура трегалозы
ством замедления роста кристаллов льда [1] и поддержание сохранности углеводов, белков и жиров [9, 10]. Интересно отметить, что, несмотря на многочисленные публикации о способности трегалозы стабилизировать белки, сохраняя их в неизменном виде в процессе охлаждения и нагревания, до сих пор не изучен механизм взаимодействия трегалозы с белками [5]. Ученые выдвигают ряд гипотез, позволяющих объяснить характер взаимодействия дисахарида с белковыми молекулами [3]. Но на сегодняшний день ни одна из этих гипотез так и не подтвердилась. Установлено, что в присутствии воды трегалоза формирует клейстеры и движется в направлении белко-
вых молекул, но не взаимодействует с ними путем водородных связей. Поэтому механизм действия трегалозы до сих пор остается загадкой для науки.
Трегалоза, как и большинство дисахаридов, при быстром охлаждении способна приобретать аморфную форму «стекла» [4, 8], что предотвращает образование кристаллов льда в продукте, предохраняя тем самым клеточные стенки от разрушения и предотвращая потери мясного сока.
Специалистами ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова совместно с ООО ГК «ПТИ» проведены исследования функционально-технологических свойств трегалозы и ее влияния на качество мясного сырья в процессе холодильной обработки.
С целью определения целесообразности использования трегалозы при производстве рубленых полуфабрикатов были выработаны, а затем исследованы образцы фарша после охлаждения, подмораживания и замораживания.
Известно, что на сроки годности пищевых продуктов оказывает влияние рН и активность воды, так как низкие значения этих показателей способны подавлять рост микроорганизмов. Кроме того активность воды оказывает влияние на формирование кристаллов льда при замораживании,
Таблица 2. Потери массы при размораживании кусковых п/ф
Дозировка трегалозы, % к массе мяса
0 1 1,5 2,0
Потери массы, % 2,7 2,4 2,2 1,0
14
ВСЁ О МЯСЕ № 5 октябрь 2012
Функциональные добавки / ТЕХНОЛОГИИ
И
-О
т
о х т
£ <
| фарш из свинины "фарш из свинины и говядины ■ фарш из говядины
Рисунок 2. Активность воды в модельных образцах фарша при введении различных концентраций трегалозы
что впоследствии отражается в изменении потери массы при размораживании и кулинарной обработке.
Как показали результаты измерения рН фарша с введением 0%, 1%, 1,5% и 2% трегалозы (табл. 1), этот дисхарид практически не влияет на рН фарша. Наибольшее увеличение значения рН (на 0,10) наблюдалось при добавлении 2 % трегалозы в фарш из говядины.
Представленные на рис. 2 результаты определения активности воды исследуемых образцов фарша показали, что ее введение приводило к снижению показателя активности воды. При увеличении концентрации трегалозы от 1,0 % до 2,0 % не происходило значительного изменения показателя активности воды.
Способность трегалозы снижать значение активности воды оказала влияние на характер кристаллообразования в процессе холодильной обра-
ботки и хранения при температуре минус 18 оС в течение 17 сут. Так, по всему объему контрольного образца замороженного фарша, не содержащего трегалозу, располагалось значительное количество крупных кристаллов льда. Напротив, фарш, в состав которого вносили трегалозу, характеризовался наличием незначительного количества кристаллов льда, а также их меньшими по сравнению с контролем размерами.
Органолептическая оценка формованных котлет из охлажденного подмороженного и замороженного фарша после кулинарной обработки показала, что все образцы обладали хорошим внешним видом, плотной консистенцией. Введение трегалозы положительно влияло на вкусовые характеристики котлет из охлажденного фарша, а также на их сочность. При этом даже внесение 2% трегалозы не придавало продуктам сладкий привкус. Кроме того дегустаторами было отмечено,
I после охлаждения
Рисунок 3. Напряжение среза кусковых полуфабрикатов из свинины
№ 5 октябрь 2012 ВСв О МЯСЕ
15
0
ТЕХНОЛОГИИ / Функциональные добавки
ы с с
1,0 1,5
Дозировка трегалозы, %
I после охлаждения ■ после подмораживания после замораживания
Рисунок 3. Потери массы при тепловой обработке кусковых полуфабрикатов
что трегалоза смягчала соленый вкус котлет.
Результаты дегустации котлет, изготовленных из подмороженного и замороженного фарша, показали, что введение до 1,5% (для котлет из подмороженного фарша) и 1,0 % (для котлет из замороженного фарша) трегалозы не влияло на вкусовые характеристики котлет. Однако котлеты из свинины, а также из свинины и говядины, с более высоким уровнем внесения трегалозы имели сладковатый привкус.
Стабилизирующие свойства трегалозы [6, 7] были подтверждены и результатами исследований кусковых полуфабри- катов из свинины после охлаждения, подмораживания и замораживания. Свинину инъецировали рассолами в количестве 30 % к массе мяса, в состав рассолов вносили поваренную соль (2,0 % к массе мяса) и различные количества трегалозы (0 %, 1,0 %, 1,5 %, 2,0 % к массе мяса). Изготовленные кусковые полуфабрикаты подвергали охлаждению при температуре 2-4 °С, подмораживанию при температуре минус 4-5 °С и замораживанию при температуре минус 18 °С и хранили в течение 1 сут, 7 сут и 17 сут, соответственно.
Интересно отметить, что использование трега-лозы способствовало снижению потерь массы при размораживании, при этом наименьшие потери были у образца, в состав которого вносили 2,0 % трегалозы - 1,0 %, что почти в 3 раза меньше по сравнению с контрольным образцом (табл. 2). Таким образом, при изготовлении мясных продук-
тов трегалоза может быть рассмотрена в качестве альтернативы таким стабилизирующим и влаго-удерживающим добавкам как пищевые фосфаты.
Структурно-механические исследования образцов полуфабрикатов на испытательной машине «Инстрон» свидетельствовали об отсутствии существенных изменений значения напряжения среза (рис. 3). Некоторое снижение прочностных характеристик наблюдалось для всех образцов после холодильного хранения, что явилось следствием разрушения мышечных волокон кристаллами льда.
Введение трегалозы способствовало снижению потерь массы при кулинарной обработке полуфабрикатов в различном термическом состоянии (рис. 4). Так, при тепловой обработке охлажденных полуфабрикатов введение трегалозы позволило снизить потери массы с 17 % (для контрольного образца) до 11 % (опытный образец с 2% трегалозы). Для подмороженных полуфабрикатов использование трегалозы сократило потери на 2,8 %, для замороженных - на 2,7 %.
Комплексное исследование качества полуфабрикатов свидетельствует о стабилизирующих свойствах трегалозы, которые проявились в улучшении консистенции, снижении потерь при размораживании и кулинарной обработке и лучшей сохранности продукта за счет уменьшения показателя активности воды. Результаты исследований позволили рекомендовать трегалозу для производства подмороженных полуфабрикатов из свинины в концентрации не более 1,5% и замороженных
16
ВСЁ О МЯСЕ № 5 октябрь 2012
полуфабрикатов из свинины - не более 1,0 %. Для изготовления полуфабрикатов из говядины дозировка трегалозы может быть увеличена до 2 % независимо от вида холодильной обработки без ухудшения органолептических характеристик готовых продуктов. Использование трегалозы открывает перспективы для создания бесфосфатных мясных продуктов, что на сегодняшний день является весьма актуальным направлением ввиду отрицательного отношения потребителей к пищевым фосфатам, как к добавкам способным оказать негативное влияние на здоровье человека. Таким образом, интерес представляют дальнейшие исследования функциональных свойств трегалозы с целью обоснования целесообразности использования ее взамен пищевых фосфатов.
Литература
1. Семенова А.А., Туниева Е.К., Холодов Ф.В Исследование крио-протекторных свойств трегалозы в мясе // Сборник научных трудов ученых и специалистов к 80-летию ВНИХИ. М.: ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии, 2010, с.141-143.
2. T. Novel functions and applications of trehalose // Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 7, pp. 1263-1269, 2002.
3. Trehalose-protein interaction in aqueous solution//Proteins. 2004 Apr 1; 55(1):177-86
4. Bhat SN, Sharma A, Bhat SV (2005). "Vitrification and glass transition of water: insights from spin probe ESR". Phys Rev Lett 95 (23): 2357.
5. Costanzo JP, Lee RE Jr, DeVries AL, Wang T, Layne JR Jr. Survival mechanisms of vertebrate ectotherms at subfreezing temperatures: applications in cryomedicine. FASEB J. 1995 Mar;9(5):351-8.
6. Dziomdziora M., Krala L. 2000 - The effect of selected cryoprotec-tants on the properties of frozen pork - Pol. J. Food Nutr. Sci. 9/50, 1, 47-50.
7. Dziomdziora M., Krala L. 2003. The effect of hydrocolloids mixtures on fozen pork properties . Pol. J. Food Nutr. Sci. 12/53, 4, 55-58.
8. Fahy GM, Wowk B, Pagotan R, Chang A, Phan J, Thomson B, Phan L (2009). "Physical and biological aspects of renal vitrification". Organogenesis 5 (3): 167-175
9. Uijttenboogaarl, T.G., Trziszka, T.L. and Schreurs, F.J.G. (1993) Cry-oprotectant effects during short-time frozen storage of chicken my-ofibrillar protein isolates. Journal of Food Science 58(2), 274-277.
10.Washing and cryoprotectant effects on frozen storage of spent hen surimi. Poultry Science, Vol 79, Issue 6, 913-920 Copyright © 2000 by Poultry Science Association
Контакты:
Виктория Викторовна Насонова,
тел. +7(495) 676-61-61
Елена Карленовна Туниева,
тел. +7(495) 676-65-51
Федор Васильевич Холодов, тел. +7(495) 676-61-11
№ 5 октябрь 2012 ВСЁ 0 МЯСЕ
