CC BY
4
УДК 591.8:577.112 DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5-53-55 Ил. 2. Библ. 12.
ВЛИЯНИЕ
КСАНТАНОВОЙ КАМЕДИ НА СИНЕРЕЗИС ГЕЛЯ КАРРАГИНАНА
Туниева Е.К., канд. техн. наук, Спиридонов К.И., канд. техн. наук ФНЦ пищевых систем им В.М. Горбатова
Ключевые слова: гидроколлоиды, гель, каррагинан, ксантан, синерезис Реферат
Совместное использование полисахаридных структурообразователей способно оказать положительный эффект на снижение синерезиса. Представлены результаты определения синерезиса геля каррагинана в присутствии разных концентраций камеди ксантана. Выявлена зависимость увеличения синерезисной жидкости в процессе хранения геля каррагинана. Установлено, что использование смеси каррагинан: ксантан в соотношении 1:1 позволило сократить синерезис более чем на 70 % по сравнению с гелем каррагинана без камеди.
INFLUENCE OFXANTHANE ON CARRAGINAN GEL SYNERESIS
Tunieva E.K., Spiridonov K.I.
Gorbatov Research Center for Food Systems
Key words: hydrocolloids, gel, carrageenan xanthan, syneresis
Summary
The combined use of polysaccharide have a positive effect on reducing syneresis of gels. The article presents the results of determining the syneresis of carrageenan gel in the presence of different concentrations of xanthan gum. The dependence of the increase in the syneresis of the carrageenan gel during storage on the dosage of the polysaccharide was revealed. It was found that the use of a mixture of carrageenan: xanthan in a ratio of 1: 1 led to reduce syneresis by more than 70% in comparison with carrageenan gel without gum.
Введение
Применение загустителей полиса-харидной природы в мясной промышленности представляет интерес в связи с улучшением органолептических показателей (сочность, консистенция, цвет, внешний вид, нарезаемость), исключением образования бульонно-жировых отёков при термической обработке, снижением себестоимости готовой продукции, стабилизацией внешнего вида при его хранении. Каррагинан - один из наиболее широко используемых гидроколлоидов. Карра-гинаны (Е407) - полисахариды красных морских водорослей ЯЬоСорЬусае [1], построенные из сульфатирован-ных остатков галактозы и 3,6-ангидро-галактозы. Большая часть производимого в мире каррагинана используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора, эмульгатора, загустителя, гелеобразователя для широкого ассортимента пищевой, в том числе мясной продукции [2, 3, 4, 5]. Его преимущества как структурообразова-теля в мясной промышленности очевидны, однако склонность к синерези-су затрудняет использование данной добавки, особенно при производстве продукции в упакованном виде. Синерезис является распространённой проблемой некоторых гидроколлоидов, применяемых в пищевой промышленности. Без надлежащего контроля или профилактических мер, синерезис может привести к значительной потере влаги, вкуса, цвета и, в конечном итоге, качества пищевой продукции [6]. В связи с этим необходимо разработать подходы, позволяющие сократить количество отделяющейся жидко-
сти при использовании каррагинана. В качестве такого подхода можно рассмотреть совместное внесение каррагинана с другими полисахаридами, в частности камедями, позволяющими минимизировать синерезис. Среди таких камедей представляет интерес использование ксантана, который нашёл широкое применения в качестве загустителя и стабилизатора консистенции в различных видах пищевой продукции [5, 7, 8]. Камедь ксантана (E415) является микробиологическим полимером, получаемым в процессе аэробной ферментации бактерий Xanthomo-nas campestris [9]. Наличие боковых цепей и присутствие заряженных карбоксильных групп обеспечивают высокое сродство ксантана к воде [10]. В связи с этим целью работы являлось изучение влияния ксантановой камеди на количество синерезисной влаги гелей каррагинана в процессе их хранения.
Объекты и методы исследований
Объектами исследований являлись каппа-каррагинан рафинированный (Е407) (далее - каррагинан) и камедь ксантановая (Е415), а также их 1 % гели с дозировкой ксантана 0,125; 0,250; 0,375 ; 0,500 %.
Приготовление гелей проводили путём гомогенизации каррагина-на и ксантана с водой на гомогенизаторе (блендер Promix 650W, Philips) в течение 30 секунд. После этого полученную суспензию переливали в лабораторные стаканы ёмкостью 250 мл, которые ставили в водяную баню (Баня водяная Модель 4310, Экрос), предварительно нагретую до 80°C и выдер-
живали в течение 40 минут. После этого извлекали лабораторные стаканы из водяной бани, суспензию перемешивали с помощью стеклянной палочки и равномерно разливали в металлические бюксы ёмкостью 50 мл. Затем бюксы охлаждали до комнатной температуры, после чего закрывали крышкой и помещали в холодильную камеру при 4±2°С.
Количество отделившейся жидкости определяли в течение 14-ти суток хранения. После приготовления гелей проводили их взвешивание на весах с точностью 0,0001 г. Затем, каждые сутки после приготовления гелей бюксы с гелями извлекали из холодильной камеры, удаляли отделившуюся влагу и проводили повторное взвешивание. После взвешивания бюксов определяли синерезис по формуле 1:
Синерезис(%) =
Wn-W
—-a, (1)
W
где М0 - масса геля после приготовления, г; И/ - масса геля после удаления отделившейся при хранении жидкости, г.
Все исследования проводили в трёхкратной повторности.
Результаты исследований и их обсуждение
На первом этапе было проведено определение синерезиса 1% геля кар-рагинана в течение 14-ти дневного холодильного хранения. Результаты представлены на рисунке 1.
Согласно полученным данным на 14-е сутки холодильного хранения 1 % гель каррагинана потерял 7,8 % от исходного веса за счёт отделения синерезисной влаги, что является достаточно высо-
2020 | № 5 ВСЁ О МЯСЕ
Рисунок 1.
Синерезис 1 % геля каррагинана в процессе хранения в холодильнике
9,0
8,0
7,0
^ (5,0
а с,о
Синер« "0 "0
X
12,0
1,0
0,0
1 2! 5 з 11 1С Продолжительность выдержки гелей, %
ким значением/! для пищевых продуктов. Стоит отметить, что наибольшая динамика отделения влаги отмечалась с 1 по 8 сутки: за это время обрьзиы гелей поте/ьяли около 4,5 % от исходного веса. При далннейшем х/ьанении зафиксировано снижение динамики отделелия влиги. Такая большая потм-ря слаги, очевидно, связана с тем, чеь согласно методике эксперимента бс-пользовали менод «ручноги» удаления отделившейся влаги из бюкл, в кото-рыях хранились гели. Так, лра(5оте Ако быть проведено сравнение двух способов хланнеия о- о «руабым»с удалением ^ы.1делиЕ51_н^Лс;я из гелей всаги с без удале ни я этой влаги [11]. Со гнасно полученным учёныыми данныим , в? случае отсутствия еепсяиленн выыделевшейся влаги на 4-е су/тки иаступает мимент «равновесия», /огда нолинестно отделяющейся влаги саиновится равно ко-личестеу влаги, которая прояикалт обратно в гель. И в течение последующих 16 суток синерезис не увеличивался. В случае же «ручного» удаления влаги величина синерезиса увеличивалась на всём этапе хранения, что согласуется с результатами, полученными в настоящем исследовании. Кроме того, согласно данным исследователя, наблюдалось снижение динамики си-нерезиса, однако данный факт имел место через 4 суток хранения, что, очевидно, объясняется различием в концентрации структурообразователя: так, в работе Ако она составляла 0,4 % каррагинана, в настоящей работе -1,0%. Кроме того, с увеличением концентрации полисахарида сокращается количество отделившейся влаги [12]. Различием в исходной концентрации гелей каррагинана объясняется более
выносите значение синерезиса в зарубежном эксперименте(блнлс чем 30 % на С4-е сутки). Полученные данные так-жи согласуются с исследованиями Та-мовий и др. [122], однако значснсе синерезиса 1 % гели каппа-карраоинана, полученкое учИныымо на 14-е сунки быи со чисть ииже и лоставило 5 %, что мо-жеи Иыиь /ледствилм использования разнытх метод/и провидеоия экспепл-мента.
С целею обомнования подхода по снижению уртвня бк ннрези са иеля кареагинана на следующем этапе экснсиимента бысее изучено влияние добавлснен камеди ксантина на количество отдмлисшейся в процессе храоения гелнй влаги. еледует отметите, юто в отличие о"т работ, где
изучаются синергические взаимодействия гидроколлоидов, и содержание основного компонента является константой, в данной работе используется методика, когда константой выступает содержание всех сухих веществ, то есть при увеличении доли камеди снижается доля каррагинана. Это связано с тем, что именно данный подход является наиболее приближенным к производственным условиям, так как позволяет не увеличивать количественное содержание пищевых добавок в продукте.
Внесение ксантановой камеди оказало неоднозначное влияние на си-нерезис гелей (рисунок 2). Замена каррагинана на камедь в количестве 0,125 и 0,25% приводила к увеличению количества отделившейся влаги (на 14-е сутки - на 26 и 29 % соответственно). Данный эффект может объясняться снижением концентрации каррагинана, что как было указано ранее приводит к увеличению си-нерезиса [12]. Дальнейшее увеличение ксантана в составе смеси гидроколлоидов способствовало снижению си-нерезиса гелей. При дозировке ксантана 0,375% синерезис уменьшился на 26,2%, а замена 50% каррагина-на на камедь позволила сократить количество отделившейся влаги через 14 суток до 2,1 %, что на 72,8 % ниже по сравнению с этим значением у контроля (без камедей).
Рисунии 2. Влитие нсантаиовой камеди на синерезис деухиомпонелтого геля с карригинаном в процессе хранения
щ а
о
12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0
-Ж
2 5 8 11
Продолжительность выдержки гелей, сут
■0,125 % ксантан 0,250 % ксантан
14
0,375 % ксантан
0,500 % ксантан
ВСЁ О МЯСЕ № 5 | 2020
Вывод
Согласно полученным результатам, наибольшая динамика отделения влаги в геле каррагинана была зафиксирована с 1 по 8-е сутки, при дальнейшей выдержке гелей скорость отделения влаги замедлялась. Через 14 суток холодильного хранения 1 % гель каррагинана потерял 7,8 % от исходного веса. Выявлено неоднозначное влияние ксантановой камеди на синерезис двухкомпонентных гелей с каррагинаном в зависимости от соотношения гидроколлоидов. Внесение ксантана в количестве до 25 % взамен каррагинана приводило к увеличению синерезиса. Напротив, замена 50% каррагинана на ксантан в составе смеси полисахаридов позволила сократить количество отделившейся влаги более чем на 70 %.
© КОНТАКТЫ:
Туниева Елена Карленовна a [email protected]
Спиридонов Кирилл Игоревич a [email protected]
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
REFERENCES:
1. Prajapati, V.D. Carrageenan: A Natural Seaweed Polysaccharide and Its Applications / V.D. Prajapati, P.M. Ma-heriya, G.K. Jani et al. // Carbohydrate Polymers. — 2014. — V. 105. — P. 97-112. http://dx.doi.org/10.1016/j.carb-pol.2014.01.067.
2. Тамова, М.Ю. Физико-химические свойства карраги- Tamova, M. Yu. Fiziko-himicheskie svojstva karraginana -нана - пищевой добавки из красных водорослей / pishchevoj dobavki iz krasnyh vodoroslej [Physical and М.Ю. Тамова, Е.В. Барашкина, Г.И. Касьянов // Из- chemical properties of carrageenan - food additive from вестия ВУЗов. Пищевая технология. - 2002. - № 4. - red algae] / M. Yu. Tamova, E.V. Barashkina, G.I. Kas'yan-С. 18-19. ov // Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya. - 2002. -
№ 4. - P. 18-19.
3. Rosell, C.M. 2001: Infi uence of hydrocolloids on dough rheology and bread quality / C.M. Rosell, J.A. Rojas, C. Benedito // Food Hydrocolloids. — 2001. — V. 15. — Р. 75-81.
4. Langendorff, V. Effects of carrageenan type on the behavior of carrageenan/milk mixtures / V. Langendorff, G. Cuvelier, C. Michon, B. Launay, A. Parker, C.G. De Kruif // Food Hydrocolloids. - 2000. - V. 14. - P. 273-280.
5. Majzoobi, M. Improving the quality of meat-free sausages using K-carrageenan, konjac mannan and xanthan gum / M. Majzoobi, S. Talebanfar, M.H. Eskandari, A. Farahnaky // International Journal of Food Science & Technology. — 2017. — V. 52 (5). DOI: 10.1111/ijfs.13394.
6. Glicksman, M. Gelling Hydrocolloids in Food Product Application / M. Glicksman // Polysaccharides in Food. — 1979. — V. 27. — P. 185-204.
7. Makri, E.A. Study of emulsions stabilized with Phaseolus vulgaris or Phaseolus coccineus with the addition of Arabic gum, locust bean gum and xanthan gum / E.A. Makri, G.I. Doxastakis // Food Hydrocolloids. — 2006. — V. 20. — P. 114-1152.
8. Barrera, A.M. Effect of pectins on the gelling properties of surimi from silver carp / A.M. Barrera, J.A. Ramirez, J.J. Gon-zalezcabriales, M. Vazquez // Food Hydrocolloids. — 2002. — V. 16. — P. 441-447.
9. Murugesan, A.G. Production of Xanthan employing Xanthomonas campestris using Sugarcane Molasses / A.G. Muru-gesan, B. Dhevahi, D. Gowdhaman, K. Bala Amutha, C. Sathesh Prabu // American Journal of Environmental Engineering. — 2012. — V. 2 (2). — P. 31-34. DQI:10.5923/j.ajee.20120202.05.
10. Мириков, В. «Назад в будущее» — ксантановая ка- Mirikov, V. «Nazad v budushchee» — ksantanovaya kamed' медь не теряет своего значения / В. Мириков // Пи- ne teryaet svoego znacheniya ["Back to the Future" — xan-щевая промышленность. — 2001. — № 9. — С. 46-47. than gum does not lose its value] / V. Mirikov // Pishchevaya
promyshlennost'. — 2001. — № 9. — P. 46-47.
11. Ako, K. Influence of elasticity on the syneresis properties of к-carrageenan gels / K. Ako // Carbohydrate Polymers. — 2015. — V. 115. — Р. 408-414. doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.08.109.
12. Тамова, М.Ю. Влияние некоторых факторов на явле- Tamova, M. Yu. Vliyanie nekotoryh faktorov na yavlenie si-ние синерезиса в гелях каррагинана / М.Ю. Тамова, nerezisa v gelyah karraginana [Influence of some factors Е.В. Барашкина, Г.И. Касьянов // Известия ВУЗов. Пи- on the syneresis of carrageenan gels] / M. Yu. Tamova, щевая технология. — 2002. — № 5-6. — С. 41-42. E.V. Barashkina, G.I. Kas'yanov // Izvestiya VUZov. Pishchevaya tekhnologiya. — 2002. — № 5-6. — P. 41-42.
H МЯСНЫХ ПРОДУКТ
Периодичность выхода обзора — ежемесячно.
ПОДПИСКА 2021
Справки по тел.: +7 (495) 676-93-51
Стоимость 3300 руб годовой подписки:
ФНЦ ПИЩЕВЫХ СИСТЕМ
ИМ. В.М. ГОРБАТОВА РАН А
Для того, чтобы подписаться на журнал «Рынок мяса и мясных продуктов», Вам достаточно отправить заявку на электронную почту редакции: [email protected], [email protected]
(включая НДС),
бумажный экземпляр. 3600 руб. (включая НДС),
электронный экземпляр.
' для зарубежных подписчиков (для подписчиков из стран СНГ, Балтии, Республики Казахстан и т.д.) - подписка только на электронный экземпляр
Телефон редакции: +7 (495) 676-93-51 Сайт: www.vniimp.ru
E-mail: [email protected], [email protected]
Адрес: 109316, Москва, Талалихина, 26, оф. 205
Журнал является информационно-аналитическим обозрением, в котором основной раздел посвящён тенденциям развития мясного рынка Российской Федерации и состоянию мясной отрасли. Аналитические обзоры и статистические материалы, характеризующие динамику производства продукции, состояние сырьевой базы, импорт мясных продуктов и сырья для их производства, блок ценовой информации (цены на животноводческое сырьё, отпускные цены предприятий и потребительские цены на продукцию) и другие. Аналитические обзоры публикуются нарастающим итогом по месяцам, а также по итогам года. Журнал «Рынок мяса и мясных продуктов» предназначен для руководителей мясокомбинатов и мясоперерабатывающих предприятий, специалистов маркетинговых служб, а также специалистов-практиков, работающих на предприятиях.
Мы работаем для Вас!
¿Подписка осуществляется __/ Электронная версия журнал
X
„х
с любого номера журнала. www.elibrary.ru
