Сельское
хозяйство/ 4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции
Д.б.н.
Павловская Н.Е., к.с.-х.н. Горькова И.В., к.с.-х.н. Гагарина И.Н., к.с.-х.н.
Ботуз Н.И., Гагарина А.Ю., Костромичёва Е.В.
ФГБОУ
ВПО «Орловский государственный аграрный университет», Россия
Обеспечение
качества белка в процессе сушки при производстве пищевых концентратов
Пищевые концентраты в
нашей стране появилась еще в XVIII веке. Основоположником считают основателя
Харьковского университета В.Н.Карамзина. В 1800 году он предложил сушить
продукты животного и растительного происхождения и сконструировал для этих
целей первый аппарат.
Концентраты пищевые – смеси
высушенных растительных и животных продуктов с добавлением жиров, сахара,
приправ и пряностей, служащие для быстрого приготовления готовых блюд, имеют ряд преимуществ: малый объем и массу при высокой концентрации
питательных веществ.
Содержание
влаги в пищевых концентратах не превышает 10-12%, поэтому они устойчивы к микробиологической
порче [1].
В настоящее время
существует много усовершенствующих методов сушки продуктов, и мяса в частности.
Так можно сушить тонко нарезанные кусочки мяса или колбасных изделий так
называемым холодным методов. Он заключается в следующем: перед непосредственной
подачей тепла к продукту его выдерживают при температуре 4 0С с применением
смеси уксуса и соевого соуса, благодаря чему белки мяса легко отдают влагу и
имеют длительный срок хранения. После чего мясо сушат при температуре 16 0С
24 часа. Оно становится упругим, сохраняет свои органолептические показатели. Описаны
также случаи сушки продуктов с применением СВЧ-нагрева, сублимации [2].
При производстве
колбасных чипсов ставились такие задачи как сохранение органолептических,
физико-химических показателей, увеличение
срока хранения. В процессе проведения опытов были рассмотрены такие
продукты как «Охотничьи колбаски», салями «К пиву» и сардельки «Семейные». По
способу производства и своему составу данные изделия отличаются друг от друга,
поэтому на процесс сушки они реагировали по-разному, в связи своих специфических
качеств.
Определяющее
значение в обеспечении качества колбасных чипсов является и способ их сушки. В
ходе эксперимента использовали три способа сушки:
1 способ СВЧ-нагрев,
т.е. продукты обрабатывают токами сверхвысокой частоты, длительность обработки
составляет 1-3 минуты при мощности 450W. СВЧ-нагрев сопровождается
меньшими потерями витаминов и белков, продукты обладают более высокой пищевой
ценностью.
2 способ
тепловой, при котором продукты подвергали сушки при температуре 70 0С
в течение 3 часов.
3 способ
холодный, т.е. сначала образцы подвергались выдержке при температуре 4 0С
с применением смеси уксуса и соевого соуса, а затем сушились при температуре 16
0С 24 часа. Данный способ самый долгий, но продукты имеют более
долгий срок хранения.
В ходе исследований было
определено, что для колбасных чипсов оптимальная влажность составляет 10% и является определяющим в качестве готового изделия. При
хранении колбасных чипсов около 3 месяцев они не изменили своих качественных
показателей. Показатели безопасности и микробиологические показатели
соответствовали СанПиН 2.3.2.1078-01[3].
Известно,
что употребление ценных белков в пищу в целом положительно отражается на
здоровье людей. Белки с высокими функциональными свойствами хорошо растворяются
в воде, образуют прочные гели, стабильные эмульсии и пены; белки с низкими
функциональными свойствами не набухают в воде, не способны образовывать вязкие,
эластичные массы, гели, не стабилизируют эмульсии и пены. Белковые вещества
включают водорастворимые, солерастворимые, щелочерастворимые и нерастворимые
фракции. Различные белковые фракции являются основными составляющими
компонентами клеточных органелл и межклеточного вещества. Нерастворимые в
водно-солевых растворах фракции называют условно белками стромы, в состав
которых входят белки сарколеммы, ядер и внутриклеточные соединительно тканые
белки. Во фракцию белков саркоплазмы входят миоген, миоальбумин, глобулин Х и
миоглобин, что составляет 20-25% от количества всех мышечных белков.
На долю белков миофибрилл приходится около
30% общего белка. Они являются сократительными элементами клетки и представлены
в основном миозином, актином, актомиозином, тропонином и некоторыми другими
белками, 40% массы которых приходится на миозин. По растворимости и
высаливаемости он ведет себя как обычный глобулин, включает в структуру полный
набор аминокислот, около 70% которых приходится на дикарбоновые кислоты, что
придает белку кислый характер. Большое количество полярных групп, а также фибриллярная
форма молекул обуславливают высокую гидратацию миозина. Актин составляет 12-15
% всех белков и является основным компонентом тонких тканей, он полноценен и
легко усвояем. Актомиозин – комплекс актина и миозина, его образование повышает
вязкость системы и снижает гидрофильность[4].
Фракционный
состав колбасных чипсов представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Фракционный состав белков колбасных
чипсов в зависимости от способа сушки
|
Наименование |
Массовая доля влаги, % |
Массовая доля белка, % |
Фракции, % от общего
белка |
|||
|
Водораст воримая |
Солераст воримая |
Щелочераст воримая |
Нераст воримая |
|||
|
охотничьи колбаски |
30 |
25,7 |
16,01 |
27,12 |
9,01 |
47,86 |
|
салями к пиву |
29,3 |
24,0 |
15,98 |
27,06 |
9,10 |
47,86 |
|
сардельки «Семейные» |
53,7 |
10,1 |
15,96 |
26,97 |
9,14 |
47,93 |
|
охотничьи колбаски (после
СВЧ-сушки) |
10 |
37,35 |
11,36 |
23,63 |
9,39 |
55,62 |
|
салями к пиву (после
СВЧ-сушки) |
10 |
34,6 |
11,19 |
23,28 |
9,2 |
56,33 |
|
сардельки «Семейные»
(после СВЧ-сушки) |
10 |
20,26 |
11,13 |
23,10 |
9,45 |
56,32 |
|
охотничьи колбаски (после
тепловой сушки) |
10 |
37,35 |
12,36 |
23,83 |
9,25 |
54,56 |
|
салями к пиву (после
тепловой сушки) |
10 |
34,6 |
12,29 |
23,38 |
9,14 |
55,19 |
|
сардельки «Семейные»
(после тепловой сушки) |
10 |
20,26 |
12,33 |
23,71 |
9,32 |
54,64 |
|
охотничьи колбаски (после
холодной сушки) |
10 |
37,35 |
15,32 |
21,12 |
9,11 |
54,45 |
|
салями к пиву (после
холодной сушки) |
10 |
34,6 |
15,11 |
21,06 |
9,30 |
54,53 |
|
сардельки «Семейные»
(после холодной сушки) |
10 |
20,26 |
15,55 |
21,97 |
9,24 |
53,24 |
Анализируя и
сопоставляя полученные данные, видно, что массовая доля белка увеличивается в
процессе сушки за счет снижения влажности продукта. Изменяется и соотношение
белковых фракций. До обработки были следующие соотношения: водорастворимые :
солерастворимые : щелочерастворимые : нерастворимые = 18:30:10:53 у колбасок
«Охотничьих», после обработки соответственно 12:25:10:59 у этого же продукта
после СВЧ-сушки, 13:26:10:59 после тепловой сушки и 17:23:10:60 после холодной
сушки (рис. 1).
|
|
|
|
|
|
а)
б)
в)
Рис. 1. Соотношение белковых фракций, в %
от общего белка, колбасок «Охотничьих»
в зависимости от способа сушки: а) до обработки; б) СВЧ-сушка; в) тепловая; г)
холодная.
По такому же
плану были проанализированы другие образцы, в итоге получено: до обработки были
следующие соотношения: водорастворимые : солерастворимые : щелочерастворимые :
нерастворимые = 18:30:10:53 у салями «К пиву», после обработки соответственно
12:25:10:61 у этого же продукта после СВЧ-сушки, 13:26:10:60 после тепловой
сушки и 16:23:10:59 после холодной сушки.
У сарделек
«Семейные до обработки были соотношения: водорастворимые : солерастворимые :
щелочерастворимые : нерастворимые = 17:30:10:52, после обработки соответственно
12:24:10:60 у этого же продукта после СВЧ-сушки, 13:25:10:59 после тепловой
сушки и 17:24:10:58 после холодной сушки.
Сушка
оказывает отрицательное действие на водо-солерастворимые белки. Наименьшую
потерю обнаружили образцы колбаски «Охотничьи», салями «К пиву», сардельки
«Семейные» после воздействия холодной сушки на них. Продолжительность процесса
сушки определяют по преимуществу степени изменений нагреваемого объекта и его
составных частей.
Наиболее
характерными и важными изменениями, вызываемыми разными видами сушки при
умеренных температурах, являются тепловая денатурация растворимых белковых
веществ, сваривание и гидротермический распад коллагена, изменения
экстрактивных веществ и витаминов,
отмирание вегетативных форм
микрофлоры.
Соотношение
нерастворимых белков по отношению к другим фракциям в процессе сушки увеличивается. Объяснить это можно процессами
сваривания. Сваривание повышает усвояемость коллагена и уменьшает прочность
соединительной ткани. Структура коллагеновых пучков становится более
однородной, приобретает стекловидность. Сваривание коллагеновых пучков сопровождается
отщеплением от коллагена значительной части связанных с ним полисахаридов.
Сваренный коллаген становится эластичным, его прочность значительно
уменьшается. Вследствие этого улучшается усвояемость продукта в целом.
Образование глютина способствует этому в еще большей степени. Благодаря этим
обстоятельствам мясопродукты, как принято говорить, доводятся до «кулинарной
готовности»[5].
Таким образом, подводя итог поставленному эксперименту, можно говорить о влиянии
способа сушки на тепловую денатурацию белковых веществ. При этом уменьшается
их растворимость. В итоге можно сделать выводы, что оптимальным значением влажности
для готовых колбасных чипсов является 10%; полученные образцы сохраняют свои
качественные показатели на первоначальном уровне в течение 3 месяцев; на пищевую ценность и органолептические показатели колбасных чипсов
разные способы сушки оказывают разное влияние. Органолептические характеристики
готового продукта приобретают более выраженные вкусовые свойства, за счет их концентрирования;
при сушке увеличивается массовая доля белка на 10%, изменяется
соотношение белковых фракций; на
основании анализа данных химического состава и сроков хранения выявлено, что
все исследуемые варианты сушки пригодны для получения чипсов с влажностью 10%;
характер изменений белковых фракций и их растворимости, вызываемых
сушкой продуктов, обусловлен главным образом температурой сушки и присутствием
или отсутствием достаточно больших количеств воды и жира в самом продукте; разные
виды сушки уменьшают растворимость белков у Охотничьих колбасок на 6 % при
СВЧ-сушки, на 6% при тепловой и на 7% при холодной сушке; у салями «К пиву» на
8 % при СВЧ-сушки, на 7% при тепловой и на 6% при холодной сушке; у сарделек «Семейные»
на 8 % при СВЧ-сушки, на 7% при тепловой и на 6% при холодной сушке. Потеря
растворимости находится в обратной зависимости от температуры сушки.
Литература
1.
Иванова
Т. Н. Товароведение и экспертиза пищевых концентратов и пищевых добавок:
Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Т.Н. Иванова, В.М. Позняковский. –
М.: издательский центр «Академия», 2004. – 304 с.
2.
Патент АА 22 С 11/00
№2121277, авторы Махонина В.Н. и Ламаева Т.И. Сухие колбасы из мяса птицы
3.
Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых
продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01). — М: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002.
4.
Шепелев
А.Ф., Кожухова О.А., Туров А.С. Товароведение и экспертиза продовольственных товаров. – М.: Март,
2004. – 677 с.
5.
Парамонова
Т.Н. Экспресс-методы оценки качества продовольственных товаров. – М.: Экономика,
1988. – 109 с.
6.
ГОСТ 15113.4—77. Концентраты пищевые. Метод определения влаги.