CC BY
116
ТЕХНОЛОГИЯ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УДК 663.53 Г. О. Ежкова
ВЛИЯНИЕ ПРОТОСУБТИЛИНА Г10Х НА ФУНЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЯСНОГО СЫРЬЯ С ПОРОКАМИ PSE И DFD
Изучено влияние бактериального препарата протосубтилина Г10х при переработке говядины NOR, PSE и DFD на функционально-технологические свойства мышечной ткани.
В настоящее время часть сырья, поступающего на предприятия мясной промышленности, производится в условиях крупных животноводческих комплексов, где не всегда удается успешно сочетать увеличение объема производства мясного сырья с сохранением его традиционных характеристик качества. Основную роль при оценке качества мяса и мясопродуктов играют такие показатели, как цвет, величина рН, способность к влагосвязыванию, биохимические, физико-химические, структурно-механические, технологические, микробиологические, органолептические и другие свойства. Длительная селекционная работа в скотоводстве и свиноводстве направлена на повышенную скороспелость и мясность. Однако недостатки кормления и условий содержания животных в промышленных комплексах приводят к снижению сопротивляемости организма стрессам и в результате этого - изменению качества мяса, появлению пороков PSE (англ. pale -бледное, soft - мягкое, exudativ - водянистое) и DFD (англ. dark - темное, firm - твердое, dry -сухое). Мясо с PSE свойствами обладает низкой влагоудерживающей способностью, что существенным образом сказывается на качестве и выходе готовых продуктов. DFD мясо, в котором практически отсутствует послеубойный гликоген, хорошо удерживает воду, однако имеет темный вид и низкие органолептические показатели. Для повышения качества мяса и мясопродуктов используют различные биологически активные добавки и улучшители [1,2,3].
Одной из важнейших характеристик мясного сырья, определяющей функционально-технологические свойства и области его применения в мясоперерабатывающей отрасли является величина рН. Имеются данные о взаимосвязи окраски и сочности мяса с величиной рН. Так, мясо с высокими значениями рН (5.8-6.0) обладает лучшими органолептическими и функционально-технологическими показателями по сравнению с мясом с низким уровнем рН (<5.5). Применение ферментных препаратов протеолитического действия должно оказывать значительное влияние на величину рН мясного сырья, так как в процессе протеолиза происходит гидролитическое расщепление белков до высоко- и низкомолекулярных продуктов (пептидов и аминокислот), что в свою очередь, безусловно, должно влиять на рН мяса. Таким образом, было интересно оценить действие протосубтилина Г10х на изменение рН мясного сырья с пороками. Графические данные о характере изменения рН мяса с пороками в зависимости от концентрации вносимого протосубтилина Г10х представлены на рис. 1, 2.
С увеличением дозировки фермента происходило интенсивное снижение значений рН. Т ак, если при дозировке фермента 0.03 мас.% к 12 ч протеолиза величина рН состав-
Рис. 1 - Влияние различных концентраций ферментного препарата протосубтилин Г10х на динамику изменения рН мясного сырья с пороками Р8Е
Рис. 2 - Влияние различных концентраций ферментного препарата протосубтилин Г10х на рН мясного сырья с пороками БЕБ
ляла 4.9, то при увеличении дозировки до 0.05 % при аналогичных условиях величина рН снизилась до 4.7, а при дозировке 1.5 % до 4,5. Подобное снижение рН косвенно свидетельствует о развитии гидролитических процессов и деструктивном воздействии на белки мяса в целом. Разрушение структуры белка ведет к необратимым изменениям всех свойств мяса. Однако незначительное снижение рН мясного сырья от изоэлектрической точки (5.0-5.5), в которой наблюдается максимум жесткости, вероятно, будет способствовать повышению нежности мяса. Результаты исследования ФТС мясного сырья представлено на рис.3.
а
б
Рис. 3 - Функционально-технологические свойства (а - ВСС, б - ВУС) мяса с пороками Р8Е, обработанного ферментным препаратом протосубтилин Г10х
Влагосвязывающая способность контрольных образцов, не подвергнутых действию ферментного препарата, в течение всей длительности эксперимента изменялась незначительно, проявляя тенденцию к снижению способности связывать влагу (рис. 3 а), что можно объяснить спецификой используемого в эксперименте сырья, т.к. РБЕ мясо обладает низкими функционально-технологическими свойствами. Аналогичным образом изменяется влагоудерживающая способность контрольных образцов, что так же можно объяснить особенностями мяса с пороками РБЕ.
Иная картина наблюдается при исследовании опытных образцов (рис. 3б). Мясо с пороком РБЕ отличается низкой влагосвязывающей способностью и при воздействии на такое сырье ферментным препаратом ВСС продолжает снижаться в течение первых двух
часов обработки. Затем начинается резкий рост способности мясного сырья связывать влагу, продолжающийся в течение последующих 2-3 ч в зависимости от концентрации ферментного препарата. Эффект увеличения ВСС наиболее выражен при концентрациях фермента 0.01-0.03 % - к 3-5 ч протеолиза значения влагосвязывающей способности достигают максимума (78 %), незначительно изменяясь в течение последующих 12 ч обработки. При больших дозировках ферментного препарата (0.05-0.07 мас.%) положительный эффект от действия ферментного препарата нивелируется уже к 5 ч протеолиза.
Аналогичная картина наблюдается при изучении динамики влагоудерживающей способности мясного сырья, обработанного ферментным препаратом протосубтилин Г10х (рис. 3 б). Положительный эффект воздействия ферментного препарата наблюдается при дозировке протосубтилина Г10х в диапазоне 0.01-0.03 мас.%. Дальнейшее увеличение дозировки фермента приводит к ухудшению функционально-технологических свойств мя-
Такое изменение ВСС и ВУС мясного сырья можно объяснить тем, что на начальном этапе обработки ферментом влагосвязывающая способность под действием протеазы продолжает снижаться, как следствие снижения рН мяса и приближения белков к изоэлектрической точке, при которой наблюдается минимум гидратации мяса. С течением времени происходит дальнейшее разрушение структуры беков до пептидов. Увеличение ВСС и ВУС мясного сырья при малых концентрациях фермента (0.01-0.03 %) можно объяснить с позиций теории гидратационного эффекта чистого заряда и стереоэффеэгаащидрнтавцииффект чистого заряда - изменение гидратации, при которой связывается или отдается количество воды, соответствующее возрастанию или сокращению заряда белка.
Стереоэффект гидратации обусловлен изменением пространственной доступности заряженных групп белков. С изменением чистого заряда связано разрыхление или уплотнение структуры белка, так как отталкивание одноименно заряженных остатков аминокислот приводит к расширению пространства между полипептидными цепями, а притяжение противоположно заряженных групп - к их сближению.
В случае мышцы эффект чистого заряда всегда сопровождается стереоэффектом, но последний значительно превосходит первый по своему участию в общей гидратации. По мере приближения значения рН белка к изоэлектрической точке увеличивается количество противоположно заряженных макромолекул пептидов белка, которые притягиваются, образуя плотную пространственную сетку и в этот момент ВСС минимальна.
При воздействии ферментом протеолитического действия происходит дальнейшая деструкция белков с образованием высоко- и низкомолекулярных продуктов гидролиза, пространственная сетка белка расширяется, пептиды притягивают диполи молекул воды, образуя сольватную (гидратную) оболочку. В результате увеличивается массовая доля солерастворимых белков в непрерывной фазе, увеличивается гидратация мяса в результате выделения актомиозина или миозина из структуры ткани. Этим и объясняется резкое увеличение показателей функционально-технологических свойств исследуемых фаршей.
При дальнейшем воздействии фермента на пептиды происходит их разрушение до аминокислот, которые не способны связывать влагу. Что в свою очередь приводит к снижению значений влагосвязывающей способности. Причем, при увеличении дозировки фермента гидролитические процессы протекают гораздо интенсивнее.
Уменьшение ВУС в начальный момент времени может свидетельствовать о снижении количества отрицательно заряженных белковых групп, во время нагревания при 45°С. Это приводит к уменьшению электростатического отталкивания между пептидными
цепями и образованию плотной сетки белковой структуры. Этим можно объяснить снижение ВУС. В дальнейшем под действием протеазы происходит снижение рН мясного сырья (удаление от изоэлектрической точки), что приводит к разрушению поперечных солевых связей, разрыхлению белковой структуры и, следовательно, к увеличению ВУС.
Оптимальная дозировка ферментного препарата протосубтилин Г10х, при которой достигается максимум влагоудерживающей и влагосвязывающей способностей мясного сырья с признаками РБЕ, лежит в диапазоне 0.01-0.03 мас.% при длительности ферментной обработки 3-5 ч в зависимости от концентрации фермента.
Результаты исследований свидетельствуют о повышении технологических и пищевых свойств обработанного ферментами говядины: улучшается его консистенция, повышается ВСС, ВУС и сочность.
Таким образом, ферментный препарат протосубтилин Г10х является синергистом по отношению к протеолитическим ферментам мяса. Влияние фермента на мясное сырье сходно по действию с катепсинами мяса и способствует интенсификации процессов созревания. Применение протосубтилина Г10х позволяет расширить сырьевую базу для производства качественных мясных продуктов, за счет более полного вовлечения мясного сырья с признаками ОБО и РБЕ. Режимы ферментной обработки для мяса с пороками: для РБЕ-мяса рекомендуемое время ферментной обработки 3-5 ч при дозировке фермента 0.03 мас.%, для ВББ-мяса рекомендуемое время обработки 2-3 ч при дозировке фермента 0.010.03 мас.%. Установлено, что в процессе гидролиза мясных белков происходят изменения структуры тканей и клеток, приводящие к улучшению функционально - технологических характеристик, повышению качества и биологической ценности готовых изделий.
Экспериментальная часть
Фермент вносили в дозах 0.03, 0.05, 0.07, 0.09, 0.15% от массы мясного сырья. Длительность обработки составляла 1-15 ч. Влагосвязывающую способность (ВСС) определяли методом прессования, влагоудерживающую способность (ВУС) - по разности между массовым содержанием влаги в фарше и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки, концентрацию ионов водорода - потенциометрически, массовую долю влаги определяли арбитражным методом [4].
Литература
1. .Антипова Л.В., Пономарев В.Я., Решетник О.А. // Вестник Казанского технол. ун-та. 2000. №1-2. С.107-111.
2. Ноздрина Т.Д. // Мясная пром-сть. 1995. № 5. С. 11-12.
3. Рогов И.А. Общая технология мясопродуктов. М.: Колос, 2000. 367с.
4. Журавская Н.К. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов. М.: Агропромиздат, 1985. 296с.
© Г. О. Ежкова - канд. техн. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КГТУ.
