Новые функциональные добавки для обработки мясного сырья с пониженными технологическими свойствами

УДК 664

Э. Ш. Юнусов, В. Я. Пономарев, К. Г. Валеулов,

Г. О. Ежкова, В. П. Коростелева, О. А. Решетник

НОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЯСНОГО СЫРЬЯ

С ПОНИЖЕННЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

Ключевые слова: пищевые фосфаты, мясное сырье, мясо с признаками PSE и DFD.

В работе обоснована необходимость применения комплексных фосфатных препаратов для коррекции свойств мясного сырья с отклонениями в характере автолитических превращений. Проведен анализ представленных на Российском рынке пищевых фосфатов, рассмотрен механизм действия фосфатных препаратов на мясное сырье. В работе сделан вывод о том, что на современном рынке пищевых фосфатов в основном доминируют импортные препараты.

Key words: Phosphate additives, raw meat, meat with signs of PSE and DFD.

We justify the need for integrated phosphate pre-party for the correction of the properties of raw meat with abnormalities in the nature of the autolytic reactions. The analysis presented in the Russian market of food phosphates, the mechanism of action of drugs on phosphate raw meat. The paper concludes that in today’s market food phosphates is mainly dominated by imported drugs.

В настоящее время увеличивается поступление на предприятия мясоперерабатывающей отрасли мясного сырья, имеющего отклонения в качестве, в частности, признаки PSE и DFD. По данным литературы основными причинами развития свойств PSE и DFD в мясе у свиней и крупного рогатого скота являются селекционная работа с направленностью на повышение количественных показателей мясной продуктивности и коэффициента мясности, а также стрессовые факторы технологического и кормового уровней. Сложившаяся ситуация диктует настоятельную необходимость изучения этого вопроса как на федеральном, так и на региональном уровне, в том числе в условиях Республики Татарстан. Важным вопросом является изучение технологических приемов улучшения качества мясопродуктов из низкосортного мясного сырья с использованием биологических и химических препаратов. Сведения об их применении при переработке мясного сырья со свойствами PSE и DFD в литературе ограничены и отличаются противоречивой интерпретацией. Учитывая вышеизложенное, следует отметить необходимость системного подхода к изучению повышения качества мясного сырья с признаками PSE и DFD на разных уровнях организации живой материи.

Для улучшения качества и повышения выхода вырабатываемых мясопродуктов применяются различные пищевые добавки, среди которых особую значимость имеют фосфатные препараты [1].

Пищевые фосфаты представляют собой натриевые, калиевые соли или их смеси следующих фосфорных кислот: ортофосфорной (Н3РО4), пирофосфорной (Н4Р2О7), трифосфор-ной (Н3Р3О-|4), метафосфорной (HPO3).

Они используются при производстве мясных продуктов: вареных, фаршированных и полукопченых колбас, мясных хлебов, ветчин, сосисок, сарделек, паштетов, копченостей, полуфабрикатов, деликатесной и другой продукции [2].

В современных условиях при сокращении поголовья скота Россия еще длительное время не сможет отказаться от импорта мяса. Наиболее крупные поставки говядины в Россию осуществляют Ирландия и Германия, свинины - Польша, Китай, мяса птицы - США. Более 50 % поступающего мяса, в том числе блочного длительного хранения, имеют признаки PSE, обусловливающие его низкую водосвязывающую способность (ВСС). Кроме того, увеличилось поступление жирной говядины [3]. Поэтому именно использование фосфатных препаратов позволит получать продукты хорошего качества при переработке сырья с пониженными функционально-технологическими свойствами [4]. Целесообразность применения известных и

новых фосфатных препаратов при производстве различных мясных продуктов подтверждена многолетней практикой их использования [5].

Механизм действия фосфатов по-прежнему остается предметом научных исследований и дискуссий. Однако в настоящее время установлено, что фосфаты в мясных системах выполняют следующие функции: увеличивают водосвязывающую и эмульгирующую способность белков мышечной ткани; снижают скорость окислительных процессов в мясе и в мясных продуктах; принимают участие в цветообразовании мясных продуктов; обладают некоторым консервирующим действием; улучшают структуру фарша; снижают потери массы при термической обработке мясной продукции; улучшают органолептические показатели.

Эффект, получаемый при использовании фосфатов, объясняют их специфическим действием на мышечные белки и другие составные части фарша.

Одним из основных физико-химических факторов в технологии мясных продуктов является рН мяса (сырья) и готового продукта. Поддержание рН на уровне 5,8-6,4 в течение технологического процесса и на уровне 6,6 в готовом продукте обеспечивает высокий уровень влагоудерживающей способности (ВУС), эмульсионной способности белков, формирование цвета изделия, а также стабильность его при хранении.

Специфичность действия фосфатов обусловлена тем, что, являясь солями слабых кислот, они принимают участие в формировании буферной системы измельченного мяса, что определяет постоянное значение рН в технологическом процессе. При этом можно целенаправленно регулировать рН, смещая его в кислую или щелочную область в зависимости от исходного значения. Следует отметить, что регулирование рН особенно важно при использовании мяса с признаками PSE и DFD. По сравнению с другими солями слабых кислот (цитраты, ацетаты) фосфаты обладают максимальной буферной емкостью при значениях рН 6,0-7,0, характерных для мясных систем.

Кроме того, фосфаты увеличивают ионную силу мясных систем и таким образом, наряду с хлоридом натрия способствуют растворению миофибриллярных белков.

Причина повышения набухания мышечных белков под действием фосфатов объясняется также тем, что фосфатные остатки связывают ионы кальция и магния в молекуле белка. При этом в пептидной цепи освобождаются полярные группы, которые присоединяют по одной молекуле воды, в результате чего повышается гидратация белковой молекулы. От степени гидратации зависят степень набухания, структура, консистенция и окраска мышечных волокон до и после нагревания.

Одной из основных функций фосфатов является способность образовывать комплексы со щелочноземельными ионами, и это свойство является одной из важных причин их использования в пищевой промышленности.

По данным литературы, действие фосфатов на белки аналогично действию аденозин-трифосфорной кислоты (АТФ) способствует диссоциации актомиозина на актин и миозин и повышает благодаря этому количество растворимого белка [2].

Имеются данные, подтверждающие влияние фосфатов на повышение содержания растворимых белков в мясе.

Кальций, находящийся в соединении с белками мяса и образующий мосты между белковыми молекулами, играет важную роль в гидратации мяса. Добавление фосфатов связывает ионы Са, освобождает доступ к полярным группам и повышает влагоудерживающую способность мяса.

При добавлении фосфатов в результате повышения рН увеличение влагоудерживающей способности мяса связано с влиянием поверхностного заряда молекулы. Ионная сила при совместном введении в мясо соли и фосфатов повышается.

Повышение поверхностного заряда действует не только на частицы белка, но и жира, что способствует его лучшему эмульгированию и распределению в колбасном фарше.

Фосфаты широко применяются не только для повышения влагоудерживающей способности мяса, но и рекомендуются для предохранения жира от окисления. Способность фосфа-

тов взаимодействовать с ионами поливалентных металлов, такими как железо и медь, приводит к замедлению окислительной порчи жиров.

Таким образом, действие фосфатов сводится к связыванию двухвалентных ионов металла, которые создают препятствие для присоединения воды; сдвигу рН в щелочную сторону и повышению ионной силы смеси [3].

В настоящее время для мясной промышленности разными фирмами предлагаются новые варианты фосфатных препаратов. Однако применение их для улучшения качества мясного сырья и мясопродуктов требует всесторонних исследований.

Нами проанализирован ассортимент и свойства фосфатов, используемых в мясной промышленности. Сравнительная характеристика некоторых фосфатных препаратов представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика фосфатных препаратов

Наименование препарата Основные характеристики

pH Массовая доля P2O5, % Норма применения,%

Пуромикс бб 9,G 54-5б G,15-G,3G

Пуромикс 41 7,3 5б-58 G,2G-G,4G

Олбрайт 1G 5б-58 G,2G-G,4G

Карнал 211G 8,8 51 G,3G-G,5G

Карнал 822 9,8 55 G,3G-G,5G

Абастол 3G5 8,8 55 G,3G-G,5G

Абастол 78G 7,3 6G G,3G-G,5G

Абастол 772 7,2 59 G,3G-G,5G

Полифан А 8-9 57-б2 G,3G-G,5G

Распространение на российском рынке того или иного фосфата зависит от двух факторов - качества и цены. В настоящее время на российском рынке появились фосфаты высокой степени очистки и сроком хранения два года английской компании «Олбрайт & Вилсон», широко известной во всем мире уже более ста лет. Компания представляет три вида пищевых фосфатов для любого вида сырья (PSE, NOR, DFD) - Пуромикс 66, Пуромикс 41 и Олбрайт. Указанные фосфаты применяются при выработке всех наименований мясных продуктов и полуфабрикатов. Их отличительная особенность заключается в том, что, представляя собой тонкодисперсные порошки, они максимально эффективно взаимодействуют с мясной системой, равномерно распределяясь в ней. Это обусловливает низкие нормы их закладки и экономичность, что особенно важно при снижении себестоимости готового продукта.

Пуромикс 66 является универсальным, высокоэкономичным фосфатом, значительно улучшающим нежность и сочность готовых изделий. Он представляет собой смесь короткоцепочечных пирофосфатов и триполифосфатов натрия, эффективен при использовании как с нормальным мясным сырьем, так и с сырьем с признаками PSE.

Пуромикс 41 является смесью пирофосфатов, заметно улучшает текстуру готового продукта, эффективен при использовании с нормальным мясом и мясом с признаками DFD.

Олбрайт представляет собой высокоочищенный триполифосфат натрия, чаще всего применяется отдельно или в смесях с другими полифосфатами в производстве мяса, домашней птицы, сосисок, сарделек, продуктов, вырабатываемых из жирного сырья. Эффективен при использовании мяса с признаками PSE.

Доминирующие на российском рынке «Винницкие» фосфаты в настоящее время стали вытесняться фосфатами «Московские» (Полифан), бельгийскими (Биофос), немецкими (Абастол и Карнал).

Фосфаты, вырабатываемые немецким заводом Буденхайм, который производит фосфорную кислоту и фосфаты с 1920 г. и является лидером среди мировых производителей фосфатов, это либо фосфаты натрия, либо смесь фосфатов натрия и калия. Эта смесь интегрирована на молекулярном уровне, т.е. она не является механической смесью: каждая частица этого дисперсного продукта состоит из частиц разных фосфатов. При этом обеспечивается равномерность смешения в оптимальном соотношении разных солей натрия и калия по всему объему мясного сырья, что важно для получения качественного готового продукта.

Такие показатели немецких фосфатов, как минимальная доля примесей, дисперсный состав (фосфаты легко перемешиваются, растворяются и не пылят), срок хранения (три года), современная упаковка соответствуют лучшим мировым стандартам [6].

Нормы закладки фосфатов завода Буденхайм могут варьировать в широком диапазоне: от 0,1 до 0,5% (уже при норме 0,1% наблюдается влагосвязывающий эффект и существуют виды колбас с такой нормой закладки фосфатов).

Фосфаты завода Буденхайм, хорошо растворимые в воде, называются Карнал. Их применяют в составе рассолов для производства ветчинных изделий, копченостей и продуктов из мяса птицы. Однако универсальные свойства Карнала позволяют использовать его и для производства изделий, изготовляемых в куттере.

Менее растворимые в воде фосфаты называются Абастол. Их используют для производства эмульгированных колбасных изделий: вареных колбас, сосисок, сарделек.

Карнал 2110 - смесь ди- и трифосфатов натрия и калия - обладает наивысшей растворимостью среди известных пищевых фосфатов и предназначен для использования в составе многокомпонентных рассолов при производстве цельномышечных и реструктурированных мясных продуктов. Его с успехом можно применять при шприцевании и массировании цельных кусков мяса, ветчины и т.д. Карнал 822 по своим свойствам аналогичен Карналу 2110, однако уступает последнему по растворимости.

Абастол 305 - смесь ди- и трифосфатов натрия; оптимальный фосфат для производства вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов. Максимально повышает выход готового продукта, значительно улучшает его качество.

Абастол 780 - смесь ди-, три- и полифосфатов натрия. Отличается хорошей растворимостью при высоком содержании соли. Применяют для выработки вареных колбас, сосисок, сарделек, деликатесных мясных продуктов, продуктов из мяса птицы, полуфабрикатов и консервов, а также для стабилизации крови.

Абастол 772 - дифосфат натрия. Используют при выработке вареных колбас, сосисок, сарделек, деликатесных мясных продуктов, продуктов из мяса птицы, полуфабрикатов.

Среди московских фосфатов, наиболее широко применяемых в производстве мясных продуктов, известна фосфатная добавка «Полифан» марки «А» и марки «А-экстра» - это смесь триполифосфата и пирофосфата натрия с примесью ортофосфатов.

Таким образом, анализируя имеющиеся сведения можно сделать вывод, что на современном рынке фосфатных препаратов в основном доминируют импортные препараты. [6] Целесообразность их применения в производстве мясопродуктов подтверждена многолетней практикой. Фосфатные соли и их смеси включают в рецептуры посолочных рассолов, колбасных изделий и других изделий из мяса с целью повышения их ВСС и ВУС, связанности и ад-гезивности компонентов мясных систем, стабильности фаршевых эмульсий, увеличения выхода готовой продукции, а также улучшения цвета, вкусоароматических характеристик и консистенции мясопродукта.

Литература

1. Лукачевский, Б.П. Немецкие пищевые фосфаты на российском рынке/ Б.П. Лукачевский, Ю.Б. Зимин, Т.Н. Кузнецова, И.В. Куцый// Мясная индустрия. - 1999. - №8. - С.23-24.

2. Дон, Р.Н. Комплексные многофункциональные смеси “ТРУМФ ”/ Р.Н. Дон, М.В. Думин // Мясная индустрия. - 2001. - №2. - С.21-22.

3. Ежкова Г.О. Технология повышения качества мясного сырья PSE и DFD на организменном и тканевом уровне: монография / Г.О. Ежкова, В.Я. Пономарев, О.А. Решетник - Казань: КГТУ, 2007. - 212 с.

4. Пономарев, В.Я. Оценка качества колбасных изделий, выработанных с применением белковых гидролизатов / В.Я. Пономарев, Э.Ш. Юнусов, Г.О. Ежкова, О.А. Решетник // Вестник Казан. технол. унта. - 2010. - №9. - С.590-595.

5. Чистова, Ю. С. Особенности применения фосфатов “Абастол” и “Карнал” для производства мясных изделий // Мясная индустрия .-1997. -№7.-С.27-28.

6. Вагин, В.В. Фосфаты «Олбрайт & Вилсон» как средство удешевления мясных продуктов / В.В. Вагин, Д.П. Марташов // Мясная индустрия. - 2000. - №9. - С.37-38.

© Э. Ш. Юнусов - канд. биол. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КНИТУ, ed.yunusov@gmail.com; В. Я. Пономарев - канд. техн. наук, доцент той же кафедры, v.y.ponomarev@gmail.com; К. Г. Валеулов - магистрант КНИТУ; Г. О. Ежкова - д-р биол. наук, профессор той же кафедры, egkova@kstu.ru; В. П. Коростелева - канд. вет. наук, доц., зав. каф. товароведения и сервиса ККИ; О. А. Решетник - д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологии пищевых производств КНИТУ.