CC BY
66
Замороженное сырьё / ГЛАВНАЯ ТЕМА
Оценка влияния
пищевых криопротекторов на функционально-технологические
свойства мясного сырья
А.А. Семенова, канд. техн. наук, Л.А. Веретов, канд .техн. наук, Ф.В. Холодов
ГНУ ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии
Во ВНИИ мясной промышленности было исследовано криопротектор-ное воздействие пищевых добавок на показатели качества охлажденной свинины в процессе ее замораживания, хранения в течение 60 суток при температуре минус 18 °С и последующем размораживании.
^ Состояние клеточной структуры мясного сырья, подвергаемого холодильному хранению, оказывает большое влияние на органолептические и потребительские качества полуфабрикатов и готовой продукции, обеспечение высокого уровня которых является залогом роста экономических показателей работы предприятий. Одним из технологических путей решения этой задачи является применение пищевых добавок, механизм криопротекторного действия которых связан с понижением активности воды, образованием аморфной структуры внутри продукта и уменьшением количества центров кристаллизации, что особенно важно для мясопродуктов глубокого замораживания и длительного холодильного хранения при температурах ниже минус 18 °С [1].
Хотя создание и применение криопротекторов в пищевой промышленности только начинает развиваться, важность и перспективы этого направления не вызывают сомнений. В связи с этим, во ВНИИ мясной промышленности было исследовано крио-протекторное воздействие пищевых добавок на функционально-технологические свойства охлажденной свинины в процессе ее замораживания, хранения в течение 60 суток при температуре минус 18 °С и последующем размораживании.
Перед замораживанием мясное сырье подвергали шприцеванию рассолами, содержащими пищевые добавки — криопротекторы, в качестве которых на основании анализа литературных данных были выбраны
триполи- и трипирофосфаты натрия (Е451, Е450), сорбит (Е420) и сахароза (по ГОСТ 2194).
Образцы мясного сырья готовили следующим образом. Длиннейшую мышцу спины и поясницы (карбонат) свиной полутуши разрезали на 4-5 частей массой не менее 300 г. Одну часть отбирали в качестве контрольного образца, другие части шприцевали рассолами, приготовленными по двум рецептурам, содержащим криопротекторы. В первую рецептуру (рассол № 1) была включена комбинация фосфатов натрия Е450 и Е451, во вторую (рассол № 2) — фосфат натрия Е451, сорбит Е420 и сахароза. Содержание пищевой поваренной соли в двух рецептурах было одинаковым.
Опытные образцы мясного сырья инъецировали приготовленными рассолами в количестве 10 % к массе сырья. Уровень шприцевания каждого куска мяса определяли контрольным взвешиванием. Затем образцы массировали на вибромассажере в течение 90 минут. У всех образцов снимали стартовые показатели, после чего образцы 1 и 2 выдерживали в посоле 12 часов при температуре от 2 °С до 4°С и замораживали при температуре минус 18 °С, а контрольный образец подвергали замораживанию сразу после снятия стартовых показателей. Все образцы хранили при температуре минус 18 °С в течение 60 суток. В исследуемых образцах до замораживания и после размораживания определяли органолептические показатели, критерий активности воды и динамику изменения величины рН, а также
Таблица 1. Органолептические показатели образцов мясного сырья до замораживания
Образцы мясного сырья до замораживания Органолептические показатели
Цвет Запах Консистенция
Образец 1 (с рассолом № 1) Бледно розовый Свойственный свежему мясу На разрезе мясо плотное, упругое, слегка клейкое, образовавшаяся при надавливании пальцем ямка быстро выравнивалась
Образец 2 (с рассолом № 2) То же То же То же
Контроль То же То же То же, менее клейкое
№1 февраль 2009 ВСЁ 0 МЯСЕ
5
ГЛАВНАЯ ТЕМА / Замороженное сырьё
до замораживания — влагоудерживающую способность (ВУС) мяса, после — микроструктурные показатели.
В таблице 1 представлены результаты сравнительной органолептической оценки опытных образцов свинины, инъецированных рассолами, содержащими криопротекторы, с контрольным образцом до замораживания.
Как видно из табл. 1, введение криопротекторов в составе рассолов, не приводило к изменению орга-нолептических характеристик мясного сырья. Все образцы свинины до замораживания обладали бледно розовой окраской, запахом, свойственным свежему мясу, плотной и упругой консистенцией. Опытные образцы 1 и 2 характеризовались несколько большей липкостью по сравнению с контролем.
После шприцевания опытных образцов рассолами с криопротекторами наблюдалось снижение значения критерия активности воды, причем в образце 1 активность воды понижалась на 0,002-0,014, в образце 2 — на 0,002-0,010 (рис. 1).
0,99 -г
0,985 --^^И -
0,98--^^И -
5 _
" 0,975 --- --
0,97-----
0,965 -I---,---,---
Опыт 1 Опыт 2 Контроль
Рис. 1. Активность воды образцов мясного сырья до замораживания
Понижение активности воды в этих образцах было связанно с повышением концентрации растворенных веществ в мясном соке, что предполагало снижение температуры начала кристаллизации влаги в мясе и, соответственно, изменение характера роста кристаллов льда в клеточной структуре мышечной ткани.
Введение криопротекторных агентов в мясное сырье незначительно увеличило показатель рН на 0,02-0,6 (рис. 2) и оказывало некоторое влияние на увеличение влагоудерживающей способности до 718 % (рис. 3).
5,86 -|
5,84---
х 5,82---
^^^Н -
5,8---^^Н-
5,78---^^Н- ^^В-
5,76 -I---,---,---
Опыт 1 Опыт 2 Контроль
Рис. 2. Значение pH образцов мясного сырья до замораживания
100 -1 -
80---^^Н---
бо--^Н--^Н -
о"
20--^^Я--^^Я-
о -I---,---,---
Опыт 1 Опыт 2 Контроль
Рис. 3. Влагоудерживающая способность образцов мясного сырья до замораживания
В результате введения криопротекторов в мясе происходили незначительное уменьшение его жесткости, увеличение показателя рН, снижение критерия активности воды, что оказывало «барьерное» воздействие на торможение процессов развития микроорганизмов. Увеличение значений ВУС опытных образцов объяснялось прежде всего введением в составе рассолов пищевых фосфатов.
В таблице 2 представлены результаты органолеп-тической оценки размороженных образцов мясного сырья после завершения процесса хранения в течение 60 суток.
Как видно из табл. 2 опытные образцы мяса имели более темную окраску после размораживания, по сравнению с исходной. Наиболее темный цвет имел образец 1, содержащий двухфосфатную композицию. Контрольный образец, напротив посветлел и обладал сероватым оттенком. Образцы 1 и 2 на 60-е сутки хранения обладали специфическим ароматом свойственным сырому мясу. Контрольный образец отличался от них наличием нежелательного «кисловатого» запаха.
Таблица 2. Органолептические показатели образцов мясного сырья после размораживания на 60-е сутки хранения
Образцы мясного сырья после размораживания на 60 сутки хранения Органолептические показатели
Цвет Запах Консистенция
Образец 1 (с рассолом № 1) Красный, более темный, чем до хранения Специфический, свойственный мясу На разрезе мясо плотное, упругое, клейкое, образовавшаяся при надавливании пальцем ямка медленно выравнивалась
Образец 2 (с рассолом № 2) Розовый, немного темнее, чем до хранения То же То же
Контроль Серо-розовый (обесцвеченный) То же, слегка «кисловатый» На разрезе мясо рыхлое, образовавшаяся при надавливании пальцем ямка не выравнивалась
Замороженное сырьё / ГЛАВНАЯ ТЕМА
ЕР
Среди всех исследуемых образцов мясного сырья наибольшие изменения органолептических показателей после замораживания, хранения в течение 60 суток и размораживания наблюдались в контрольных образцах, которые характеризовались обесцвечиванием, появлением сероватого оттенка, «кисловатого» запаха, разрыхлением структуры мышечной ткани.
На рис. 4 представлены результаты исследования влияния пищевых добавок криопротекторного действия на изменение критерия активности воды мясного сырья после завершения процесса хранения в течение 60 суток и размораживания.
Контроль
Рис. 4. Активности воды образцов мясного сырья после размораживания на 60-е сутки хранения
После замораживания, хранения и размораживания мяса наблюдалось увеличение значений показателя активности воды по сравнению со значениями до замораживания в опытных образцах — на 0,002, в контрольном — на 0,005, что объяснялось частичным разрушением клеточных стенок и выделением мясного сока, более ощутимом в контрольном образце, не обработанным рассолом, содержащим криопротекторные агенты.
Влияние криопротекторов на величину рН образцов мясного сырья после хранения и размораживания представлено на рисунке 5.
Контроль
Рис. 5. Значение pH образцов мясного сырья после размораживания на 60-е сутки хранения
После замораживания, хранения и размораживания в образцах наблюдалось незначительное снижение величины рН на 0,05-0,07 относительно исходного уровня рН, вследствие распада гликогена, оставшегося в мясе до замораживания и образования молочной кислоты [2].
Результаты микроструктурного исследования контрольных образцов мясного сырья после хранения в замороженном виде в течение 60-и суток (рис. 6) свидетельствовали о деформации и истончении мышечных волокон, мелкой и ослабленной поперечной исчерченности, гомогенности ядер волокон. Между
а) б)
Рис. 6. Продольный (а) и поперечный (б) разрез замороженной мышечной ткани контрольного образца мясного сырья
пучками волокон располагались множественные микрополости различной формы и размера — участки локализации кристаллов льда.
Как видно из микроструктурных снимков образцов мышечной ткани контрольного образца соединительнотканные прослойки были разрыхлены, в микрополостях отмечалось наличие незначительного количества мелкозернистой белковой массы. На поперечном срезе мышечные волокна имели полигональную форму и располагались свободно по отношению друг к другу. Пучки волокон были резко деформированы, их целостность нарушена множественными микрополостями размером 350-450 мкм. При дальнейшем хранении изменения в структуре образцов характеризовались увеличением размера микрополостей до 450-500 мкм.
На рисунках 7 и 8 представлены результаты микроструктурного исследования мышечной ткани опытных образцов мяса, содержащих криопротекторы.
а) б)
Рис. 7. Продольный (а) и поперечный (б) разрез замороженной мышечной ткани образца 1 мясного сырья
При микроструктурном исследовании образца 1 (рис. 7) было установлено, что мышечные волокна деформированы в меньшей степени по сравнению с контрольным образцом, поперечная исчерченность волокон широкая, ядра гомогенны. Деструктивные изменения выявлялись в виде единичных поперечных трещин. На поперечном срезе — мышечные волокна слегка набухшие, с округленными краями. Пучки волокон менее деформированы по сравнению с контрольным образцом, однако между пучками обнаруживались участки локализации кристаллов льда размером до 250-350 мкм. При дальнейшем хранении увеличение размеров микрополостей было незначительным и составляло 30-50 мкм.
Микроструктурные исследования образца 2 (рис. 8) показали, что мышечные волокна были на-
№1 февраль 2009 ВСЁ О МЯСЕ
7
ЁР
ГЛАВНАЯ ТЕМА / Замороженное сырьё
— тг~
Г. %
■ ч. - "V..
ц ...
а) б)
Рис. 8. Продольный (а) и поперечный (б) разрез замороженной мышечной ткани образца 2 мясного сырья
бухшими, плотно прилегающими друг к другу, поперечная исчерченность широкая, ядра волокон гомогенны, соединительнотканные прослойки плотные. На поперечном срезе мышечные волокна имели округлую форму, плотно прилегали друг к другу, между ними обнаруживалось значительное количество мелкозернистой белковой массы. Пучки волокон были деформированы в незначительной степени. Размер микрополостей составлял 50-70 мкм.
Результаты микроструктурных исследований свидетельствовали о положительном воздействии крио-протекторов на сохранение клеточной структуры мышечной ткани образцов мясного сырья. Также в ходе исследований было установлено, что на качество размороженного мяса оказывала влияние продолжительность выдержки сырья от момента инъецирования до момента замораживания.
Полученные результаты позволили сделать вывод о том, что новые композиции пищевых добавок обладали высоким криопротекторным действием. Однако, увеличение эффективности их применения требует дальнейшего совершенствования технологии их введения и обработки мяса до замораживания.
Таким образом, проведенные исследования по изучению влияния криопротекторных добавок на орга-нолептические, физико-химические и микроструктурные показатели образцов мясного сырья показали, что:
- добавление компонентов криопротекторного действия в охлажденное мясо практически не изменяло его качественных характеристик до замораживания;
- введение криопротекторов в составе рассолов позволяло сохранить плотную структуру мяса после длительного периода хранения в замороженном виде, свойственную охлажденному сырью, и предотвращало появление нежелательного «кисловатого» запаха;
- шприцевание мясного сырья рассолами, содержащими комплексы криопротекторов, снижало значение активности воды, которое при замораживании мяса и хранении в течение 60 суток незначительно увеличивалось;
- применение криопротекторов позволяло сохранить целостность мышечных волокон мяса за счет уменьшения размеров кристаллов льда при замораживании.
В дальнейшем планируется продолжить поиск и изучение пищевых добавок и ингредиентов и их эффективных композиций, обладающих криопротек-торным действием, в том числе, таких как белковые компоненты и полисахариды.
Литература
1. Семенова А.А., М.В. Трифонов, Ф.В.Холодов. Новый взгляд на производство замороженных полуфабрикатов // Все о мясе. — 2008. — №1.
2. Павловский П.Е., Палмин В.В. / Биохимия мяса. — М.: «Пищевая Промышленность». — 1975.
Микроструктура мяса и мясных продуктов
^ Электронный атлас микроструктуры животных и растительных компонентов мясных продуктов подготовлен в лаборатории микроструктурных исследований мясных продуктов ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института мясной промыш-
ленности им. В.М. Горбатова Рос-сельхозакадемии — доктором техн. наук С.И. Хвылей.
В работе рассматриваются современные сведения о морфологии мышечных тканей в сыром мясном сырье, полуфабрикатах и после технологической обработки. Описаны особенности гистологической структуры пряностей. Атлас содержит цветные фотографии гистологической структуры как исходного сырья, так и прошедших технологическую обработку компонентов мясных продуктов. Освещаются возможности проведения микроструктурного анализа на качественном и количественном уровне с помощью методов гистологического анализа. В текстовой части атласа приведены все отечественные нормативные доку-
менты на методы гистологического исследования мясного сырья и продукции.
Использование качественной и количественной (морфометриче-ской) гистологической оценки мяса и мясных продуктов позволяет объективно установить их реальный состав и его соответствие как нормативной документации, так и указываемой торговой декларации.
Продемонстрированы методологические подходы к идентификации сырьевого состава мясного сырья и мясных продуктов.
Атлас предназначен для технологов мясной промышленности, ветеринарных врачей, биологов и гистологов, а также для оценки качества мясных продуктов в промышленности, товароведении и сертификационных центрах.
