ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА СТРКУТУРНО

ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА СТРКУТУРНОМЕХАНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЫРЫХ И ТЕРМООБРАБОТАННЫХ ФАРШЕВЫХ СИСТЕМ
Родина Е. В., Васюкова А. Т.
Московский государственный университет технологий и управления
имени К. Г. Разумовского
Аннотация: В статье показаны исследования влияния состава и соотношения основных белково- и жиросодержащих ингредиентов на структурно-механические характеристики комбинированных мясорастительных фаршей с биологически активными веществами.
Ключевые слова: свойства белков мяса, мясной фарш, дисперсная фаза, влагоудерживающая способность, белки миофибрилл, физико-химические свойства, овощные
наполнители, гуар.
Abstract: The article shows the influence of composition and the ratio of basic protein-and
fat-containing ingredients on the structure and mechanical properties of combined vegetable
conserves forcemeats with biologically active substances.
Keywords: protein properties of meat, minced meat, disperse phase, vlagouderživaûŝaâ ability of myofibrillar proteins, the physico-chemical properties, vegetable fillers, guar.
Введение и постановка задачи
Мясной фарш относится к системам с неклеточной кристаллической
структурой и находится в пластично-вяжущем состоянии. Дисперсная фаза
представлена в ней белковыми частями и агрегатами, частями жира,
наименьшими частями мышечной и жировой ткани; дисперсная среда водным раствором некоторых мышечных белков, других органических соединений и электролитов. Растворимые белки придают фаршу пластичность и липкость.
Введение дополнений белковых продуктов влияет на пластичновяжущее состояние фарша, для которого характерны следующие основные
показатели: вязкость, модуль упругости, предельное напряжение сдвига,
пластичность, влагоудерживающая способность.
Важнейшим свойством белков мяса теплокровных животных есть их
гидратация, или способность связывать воду. Известно, что влагоудерживающая способность (ВУС) в значительной мере влияет на органолептические свойства продуктов и тесно коррелируется с сочностью и нежностью
готовых продуктов. Большая часть воды находится в мышечных волокнах.
Белки миофибрилл смочены в большей мере, чем белки саркоплазмы, поэтому количество плотно связанной влаги в продуктах в первую очередь
зависит от состояния миофибриллярных белков. Вода, которая находится в
мышечной ткани мясопродуктов, имеет разнообразные физико-химические
свойства и различается по форме и силе связи с белками мышечной ткани.
Как считают многие ученные [1,2], мясное сырье дляпроизводства кулинарных изделий должно иметь высокую влагоудерживающую способность.
Поэтому в мясные изделия для повышения ВУС мы предлагаем вводить гуар, ЧБИ, scanpro-95 и овощные наполнители.
С целью определения воздействия содержания воды на показатели
качества модельных систем были проведены дополнительные исследования на ядерно-магнитном спектрометре «Тесла ВС-467» с максимальной
допустимой напряженностью магнитного поля 9000 эрстед. Для проведения исследований было изготовлено семь образцов фаршей (табл. 1).
Таблица 1. - Соотношения компонентов в модельных мясных системах (г/40г продукта)
Продукты
Соотношение компонентов, варианты примеров
1
2
3
4
5
6
7
Свинина
-
1
1
-
1
-
1
Говядина первого сорта
1
-
-
1
-
1
-
Говядина второго сорта
-
-
-
-
-
-
1
Вода
0
0
1
1
4
4
-
На рис. 1. показана зависимость относительной интенсивности І/І0
ЯМР-спектра водорода на частоте магнитного поля 1000 эрстед.
За базовую принятая интенсивность І0 ЯМР-спектра на образце № 2
(фарш из говядины Іс.). Кривая 1 отвечает образцам свиного фарша с разными добавками воды (33 и 67 %). Кривая 2 описывает изменения величины І/І0 в зависимости от аналогичных добавлений воды в фарш из говядины І сорта.
Наблюдается довольно резкое изменение интенсивности ЯМРспектра в интервале добавлений от 0 в 33 % и менее, значительное ее изменение в случае добавления воды в количестве более 33 %. Относительная интенсивность ЯМР-спектра от образцов 1 и 2 составляет соответственно 0,48 и 0,43, что позволяет качественно подтвердить большое внутреннее содержание воды в фарше из говядины І с. в сравнении с фаршем
из свинины. Введение печени в рецептуру фарша приводит к разжижению
структуры и большей обводненности системы по сравнению с первыми
двумя образцами.
I/I 0
0,4
3
0,3
2
0,2
1
0,1
0
20
40
60
Н2О, %
1 - фарш из свинины; 2 - фарш из говядины І с.;
3 – фарш из свинины и печени
Рис. 1. Влияние содержания избыточной влаги в образцах
мясного фарша на относительную интенсивность
ЯМР- спектра водорода
Математическая обработка экспериментальных данных позволила
получить значения коэффициентов гиперболической зависимости содер-
жания излишней воды в образцах мясного фарша от концентрации мясных
(говядина Іс. и свинина) компонентов. Полученные функции имеют такой
вид:
y1 = 0,422 - 0,00686x + 0,000061/x
r = 0,993; зал. = 0,010
(3.9)
у2 = 0,388 - 0,00905х + 0,000096/х
r = 0,995; зал = 0,0095
(3.10)
Наряду с данными исследованиями мы изучали гидратацию белков
говядины в зависимости от концентрации жидкости, которая входит в рецептуру модельной системы. Методом спектрального анализа в УФобласти спектра полученные данные связывания влаги белковыми молекулами свинины., которые приведены на рис. 2.
100
90
80
70
60
50
40
3
30
2
20
1
10
4
32
5
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12 1000 cm -1
1 - концентрация воды и мяса в модельной фаршевой системе 1:1;
2 - концентрация воды и мяса 1:2;
3 - концентрация воды и мяса 1:3;
4 - концентрация воды и мяса 13 и 5 % ЧБИ;
5 - концентрация воды и мяса 1:3 и 5 % scanpro-95.
Рис. 2. Гидратация белков говядины в зависимости от концентрации жидкости,
которая входит в рецептуру модельной системы.
В результате исследований выявлена зависимость - чем больше воды
вводить в модельную систему, тем меньше концентрация мяса в фаршевой
массе. Так на длине волны  = 415,1 нм ( = 2420 см-1),  = 414,4 нм ( =
2380 см-1) мы наблюдаем пики соответственно при концентрации воды и
мяса 1:1; 1:2 и 1:3.
Введенные добавки: ЧБИ и scanpro-95 при концентрации 5 % поглощают часть жидкости и приводят к уплотнению фарша.
При нагревании мяса влагоудерживающая способность белков снижается, иначе говоря, происходит агрегация денатурованных белковых молекул, что сопровождается сокращением числа миофильных центров молекул. Нежность мяса связанна с их влагоудерживающей способностью.
Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что при нагревании мясных изделий на их нежность влияют два противоположных процесса: сваривание и дезагрегация коллагена, денатурация и уплотнение
саркоплазматических и миофибриллярных белков [3, 4, 5].
Для оценки качества мясных изделий проводилась органолептическая оценка их качества, определялось содержание сухих веществ, влагоудерживающая способность и реакция среды модельных мясных систем
(табл. 1).
Таблица 1. Влагоудерживающая способность и рН среды мясных
модельных систем
Составные Соотношение Содержачасти
частей
ние сухих
фарша
использован- веществ,
ных
Х1
продуктов
1. Мясо:
1:0,5
35,60,01
вода
2. Мясо:
1:1
33,040,02
вода
3. Мясо:
1:1,5
31,250,01
вода
4. Мясо:
вода: ЧБИ
1:1:0,5
41,500,03
РН Влагоудержисревающая
ды способность,
%
Потери массы
при тепловой
обработке, %
5,8
33,730,03
29,600,11
5,9
37,820,06
29,900,05
5,9
42,560,03
30,500,08
6,3
44,720,06
22,500,06
5. Мясо:
вода: ЧБИ
6. Мясо:
вода: ЧБИ
1:1:1
47,480,02 6,5
50,250,03
20,000,12
1:1:1,5
48,930,03 6,8
56,430,06
18,230,06
Из проведенного исследования можем сделать вывод, что влагоудерживающая способность мясного фарша без наполнителя наибольшая.
Следует отметить, что в фаршах, которые содержали в качестве наполнителя ЧБИ в среднем влагоудерживающая способность составила 56,43 %.
Это хороший результат, поскольку в мясных фаршах влагоудерживающая
способность в среднем равняется 38,04 %. Уменьшение потерь влаги и
растворенных в ней питательных веществ при тепловом воздействии обусловлено, по нашему мнению, несколькими причинами.
Во-первых, выход готовых изделий в значительной мере зависит от
величины влагоудерживающей способности белковой части мясного фарша, что определяется природой белка и воздействием на него разнообразных факторов.
Наши исследования доказали, что при введении добавок влагоудерживающая способность фарша увеличивается, наверное, за счет изменения
ионной силы межмышечной свободной влаги, изменения кислотной среды
(рН) фарша в щелочную сторону.
Этот процесс поглощения влаги мышечными белками мяса и добавок, по мнению Хлебникова В.И. и Муратова Х.Н. [6], является одной из
причин повышения удержания слабосвязанной влаги, обусловленной колебаниями ионной гидратации.
Полученные нами данные согласуются с этим теоретическим положением. С уменьшением кислотности среды фарша с белковыми добавками сокращается количество выдавленной жидкости, о чем свидетельствует
уменьшение площади влажного пятна на 9,1...18,2 %, и повышение пластичности в изделиях с ЧБИ - на 21,04...24,73 %, что содействует меньшей
её потере при тепловой обработке от 7,1 до 12,3 %.
Во-вторых, белковые продукты, которые используются, относятся к
группе набухающих веществ и при введении в фарш адсорбируют влагу на
своей поверхности, повышая благодаря этому, влагоудерживающую способность фарша и, в конечном итоге, выход готовых изделий.
Выводы.
Таким образом, при введении белковых добавок ЧБИ и scanpro-95
влагоудерживающая способность увеличивается за счет ионной силы межмышечной свободной влаги и изменения кислотности среды фарша в щелочную сторону. Фарши становятся более пластичными и вязкими.
Литература
1. Колодязная В.С., Иванова А.Е., Шаберова С.В. Разработка рецептур и технологии быстрозамороженных полуфабрикатов с использованием
нетрадиционного растительного сырья // Тез. докладов Межреспубликанской научно-практической конференции «Современная холодильная техника и технология для эффективного хранения и переработкисельскохозяйственной продукции». - Краснодар. - 1992. - С. 36.
2. Павленкова П.П., Загибалов А.Ф. Разработка мясорастительных
колбас // Тез. докладов 4 Всесоюзной научно-технической конференции
«Разработка
комбинированных
продуктов,
питания
(Медико-
биологические аспекты, технологии,аппараты, оформление, оптимизация)». - Раздел 3. - Кемерово. - 1991. - С. 65-66.
3. Нелепов Ю. Н. Функциональные свойства структурообразователей,
применяемых в технологии мясопродуктов / Ю. Н. Нелепов. - Волгоград: ВолГУ, 2007.-289 с.
4. Михайлов Ю.А., Глазунов Ю.Т. Вариационные методы в теории
нелинейного тепло- и массопереноса. - Рига: Зинатне, 1985. - 191 с.
5. Чернов Н.К., Патюков С.Д. Исследование реологических свойств
комбинированных
мясных
рубленых
полуфабрикатов
//Мясоперерабатывающая промышленность. Экспресс-информация. - 1986.
- № 9. - С. 35-48.
6. Хлебников В.Л., Муратов Х.И. Изменение водосвязывающей
способности мяса при его нагреве // Мясная индустрия СССР. - 1984.
- № 2. - С. 37-40.
7. Васюкова А.Т., Родина Е.В., Мушин П. Исследование функциональных свойств мясного фарша. // Продовольственная индустрия АПК,
№6, Киев, 2012. –С. 13- 18.
8. Васюкова А.Т., Родина Е.В., Федоркина И.А., Мушин П. Причины
аномальной окраски готовых паштетных масс. // Пищевая промышленность, 2013, № 4. - С.18-20.
9. Молчанова Е.Н., Суслянок Г.М. Оценка качества и значение пищевых белков. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2013. № 1. С. 1622.