


|
ВЛИЯНИЕ ВИБРОПЕРЕМЕШИВАНИЯ ФАРША НА КАЧЕСТВО КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Ранее проведенными исследованиями было установлено, что вибрационное перемешивание фарша при оптимальных режимах позволяет улучшить структурообразование и интенсивность окраски готового продукта, повысить его водосвязывающую способность и выход, что зависит в основном от изменений белков процессе технологической обработки (1, 2).
В данной статье показаны изменения содержания белка, нуклеиновых кислот, протеазной активности и свободных SH-групп в колбасном фарше после виброперемешивания, а также определена пищевая ценность готового продукта.
Фарш, приготовленный без выдержки сырья в посоле, обрабатывали на экспериментальном вибрационном смесителе при 17 Гц, амплитуде 0,3·10ֿ ² м. Исследовали фарш и готовую колбасу столовую (вареную) и одесскую (полукопченую) 1 сорта. Повторность опытов – 5-кратная, анализов – 3-кратная.
Число свободных сульфгидрильных групп определяли по методике G. Bruckman и
E. Wertheimer (3); содержание белка в фарше – по методу O. Lowry в модификации E. Hartree (4); содержание нуклеиновых кислот в образцах – по методу G. Brawerman (5); протеазную активность – по методике радиоактивных субстратов; аминокислотный состав – на автоматическом кислотном анализаторе «KLA-5»; перевариваемость белков пищеварительными ферментами in vitro – по методике А. Покровского и Н. Ертанова в модификации ВНИИМП.
Экспериментальные данные обрабатывали на вычислительном комплексе «Искра-1256» с использованием регрессионного и дисперсионного анализов.
Результаты исследования приведены в таблице 1.
Таблица 1
Образец фарша колбасы |
Содержание, мкг к массе навески |
Число SH-групп, моль на 1 мг белка |
Протеазная активность, % |
белка |
нуклеиновых кислот |
x |
S |
x |
S |
x |
S |
x |
S |
Столовой
контрольный
опытный |
66,5 |
0,11 |
6,0 |
0,12 |
8,79 |
0,17 |
4,50 |
1,56 |
64,0 |
0,12 |
6,8 |
0,09 |
9,15 |
0,14 |
8,70 |
2,08 |
Одесской
контрольный
опытный |
84,0 |
0,14 |
4,3 |
0,08 |
8,12 |
0,11 |
6,33 |
1,25 |
80,5 |
0,13 |
4,6 |
0,02 |
8,32 |
0,07 |
7,89 |
0,34 |
Установлено что при вибрационном перемешивании, как и при выдержке сырья в посоле, происходит гидролитический распад белковых веществ, но только более интенсивно. Причина этого заключается, во-первых, в усталостных механических разрушениях пептидных связей под действием знакопеременных нагрузок. Механическому разрушению подвергаются и ядра мышечного волокна, о чем свидетельствует увеличение содержания нуклеиновых кислот под действием вибрационного перемешивания. Во-вторых, гидролитическое расщепление происходит при действии на белок протеолитических ферментов, катализирующих разрыв пептидной связи. В литературе есть сведения, что при деформации белковой системы могут изменяться ферментативные свойства белков, в частности увеличивается активность ферментов. Некоторые авторы объясняют это разрушением мембран лизосом под действием вибрации (6). Аналогичный процесс происходит и при вибрационном перемешивании фарша, что подтверждают наши исследования по определению протеазной активности ферментов.
После вибрационного перемешивания активность протеолитических ферментов фарша выше, чем у контрольных образцов. Сильные и длительные механические воздействия нарушают складчатость белковых молекул ферментов, растягивают полипептидную цепь (7). Под действием вибрации происходит механическая деструкция и, как следствие ее, протеолитическая деструкция белков, в результате повышаются их растворимость, доступность реакционных групп, водосвязывающая способность, пластичность и нежность.
Исследователи изменения только сульфгидрильных групп под действием вибрационного перемешивания, так как среди функциональных групп белковых молекул они характеризуются высокой реакционной способностью и разнообразием химических реакций.
Число свободных SH-групп в опытных образцах фарша повышается по мере увеличения продолжительности обработки. При оптимальном времени вибрационного перемешивания (1,8х10² с для вареной колбасы и 3,0·10² с для полукопченой) число свободных SH-групп в опытных образцах фарша увеличивается по сравнению с контрольными на 4,6 % у вареной колбасы и на 11,2 % у полукопченой. Вероятно, при мелком измельчении в куттере часть SH-групп уже высвободилась и при вибрационной обработке эта разница заметна меньше.
При перемешивании фарша в течении времени, больше оптимального, число свободных SH-групп продолжает повышаться, так как при денатурации белка число SH-групп также увеличивается, но реакционная способность их снижается, что, в свою очередь, резко уменьшает гидратацию белков.
Таким образом, при вибрационном перемешивании фарш претерпевает ряд биохимических изменений, аналогичных тем, которые происходят в нем при выдержке в посоле. Поэтому необходимо было определить влияние вибрационного перемешивания на биологическую ценность готового продукта, которая зависит, как правило, от аминокислотного состава и степени перевариваемости. Установлено, что аминокислотный состав белковых веществ в образцах, полученных после вибрационного перемешивания, и в контрольных одинаков (таблица 2). Отсутствие изменений аминокислотного состава – важнейший показатель сохранения биологической ценности продуктов.
Таблица 2
Аминокислоты |
Содержание, %, в фарше колбасы |
столовой |
одесской |
контроль |
опыт |
контроль |
опыт |
x |
S |
x |
S |
x |
S |
x |
S |
Лизин |
5,00 |
0,01 |
5,24 |
0,01 |
7,72 |
0,05 |
7,86 |
0,09 |
Гистидин |
1,81 |
0,02 |
1,99 |
0,01 |
3,65 |
0,06 |
3,67 |
0,12 |
Аргинин |
4,06 |
0,04 |
4,07 |
0,05 |
5,75 |
0,02 |
4,43 |
0,03 |
Аспарагиновая |
9,66 |
0,03 |
9,69 |
0,02 |
8,89 |
0,02 |
9,04 |
0,04 |
Треонин |
3,31 |
0,01 |
3,07 |
0,06 |
4,49 |
0,03 |
4,16 |
0,02 |
Серин |
2,54 |
0,05 |
2,84 |
0,02 |
3,75 |
0,02 |
4,27 |
0,02 |
Глутаминовая |
13,61 |
0,03 |
13,70 |
0,01 |
15,03 |
0,02 |
16,22 |
0,02 |
Пролин |
6,66 |
0,05 |
6,00 |
0,05 |
3,89 |
0,01 |
2,40 |
0,03 |
Глицин |
12,97 |
0,02 |
12,40 |
0,02 |
13,02 |
0,04 |
13,59 |
0,02 |
Аланин |
7,64 |
0,11 |
7,34 |
0,13 |
4,93 |
0,01 |
4,27 |
0,01 |
Цистин |
5,60 |
0,02 |
5,57 |
0,02 |
1,95 |
0,09 |
1,30 |
0,01 |
Валин |
7,82 |
0,06 |
7,86 |
0,01 |
6,73 |
0,02 |
6,82 |
0,06 |
Метионин |
2,23 |
0,21 |
2,39 |
0,01 |
2,22 |
0,01 |
2,26 |
0,07 |
Изолейцин |
4,75 |
0,12 |
4,03 |
0,07 |
3,80 |
0,06 |
3,78 |
0,02 |
Лейцин |
7,19 |
0,08 |
8,71 |
0,04 |
7,23 |
0,04 |
7,70 |
0,03 |
Тирозин |
2,03 |
0,01 |
2,09 |
0,08 |
3,23 |
0,02 |
3,38 |
0,04 |
Фенилаланин |
3,12 |
0,05 |
3,00 |
0,12 |
3,72 |
0,06 |
4,85 |
0,04 |
Для характеристики биохимических изменений, происходящих с белками при вибрационном перемешивании фарша вареных и полукопченых колбас, определяли скорость переваривания
in vitro мышечных белков готовой продукции (таблица 3). Полученные данные показывают, что протеолиз белков колбасных изделий происходит постепенно в течение всего времени воздействия ферментов.
Таблица 3
Образец колбас |
Степень протеолиза, % |
пепсином |
трипсином |
при продолжительности инкубации, τ·10ֿ ³ с |
3,6 |
7,2 |
10,8 |
3,6 |
7,2 |
10,8 |
Столовый
контрольный
x
S
опытный
x
S |
9,8 |
10,1 |
11,4 |
20,8 |
21,9 |
10,8 |
0,9 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
12,1 |
9,6 |
7,6 |
27,8 |
22,8 |
20,6 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
Одесский
контрольный
x
S
опытный
x
S |
9,1 |
11,8 |
9,8 |
22,7 |
24,5 |
22,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
14,1 |
13,9 |
24,4 |
24,4 |
23,7 |
22,6 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
Сравнивая между собой контрольные и опытные образцы столовой и одесской колбас, можно отметить, что скорость протеолиза опытных образцов больше, чем контрольных, особенно в первые два часа, и степень атакуемости белков повышается. Это можно объяснить тем, что во время виброперемешивания повышается протеолитическая активность ферментов. В результате их действия на белки образуется смесь полипептидов с короткими цепями – олигомеров, которые быстрее и полнее перевариваются в желудочно-кишечном тракте (8).
Таким образом, специфические процессы, происходящие при вибрационном перемешивании в колбасном фарше, позволяют судить об интенсифицирующем воздействии вибрации на улучшение качества готовых изделий.
Канд. техн. наук Г.Е. Лимонов,
канд. техн. наук Л.В. Смирнова,
канд. техн. наук Р.А. Хромова
Всесоюзный научно-исследовательский и
конструкторский институт мясной промышленности
|