Перспективы использования концентрированных ягодных соков в технологии мясных продуктов

УДК 637.5.035:664.92:634.7

О.А. Ковалева, Е.М. Здрабова, О.С. Киреева

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ЯГОДНЫХ СОКОВ

В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Продукция мясной промышленности является основным источником полноценного животного белка в рационе питания населения. Особенности биохимического состава и свойств отечественного мясного сырья обосновывают необходимость поиска новых технологий переработки мяса с целью получения готовых продуктов с высокими потребительскими характеристиками. Весьма перспективно использование в технологии создания конкурентоспособных мясных продуктов ягодного сырья и продуктов его переработки - концентрированных соков. Высокое содержание органических кислот в концентрированных ягодных соках позволяет использовать соки в качестве бактериостатических компонентов при производстве мясных продуктов: в качестве ингредиента посолочной смеси или компонента защитного покрытия для готовых мясопродуктов. Проведенные исследования показали улучшение качественных показателей и органолептических характеристик новых мясных продуктов, выработанных с применением концентрированного ягодного сока. Установлено, что концентрированные соки в мясной системе проявляют бактерио-статические свойства, а также антиоксидантную активность, что пролонгирует сроки годности продукта.

Ключевые слова: мясные продукты, концентрированный сок черники, концентрированный сок красной смородины, посолочная смесь, органолептический анализ, бактериостатические свойства, защитные покрытия.

О.А. Kovaleva, E.M. Zdrabova, O.S. Kireeva

PROSPECTS OF CONCENTRATED BERRY JUICES USE IN THE TECHNOLOGY

OF MEAT PRODUCTS

Meat industry products provide main source of animal proteins in the human diet. Peculiarities of the biochemical composition and properties of domestic raw meat justifies the need to search for new technologies for its processing in order to obtain final products with high characteristics desirable for consumers. Using berry raw materials and concentrated berry juices in the technology of creating competitive meat products is quite promising. High content of organic acids in concentrated berry juices allows to use them as bacteriostatic components in the production of meat products, such as ingredients of the curing mixture or components of protective coating for finished meat products. Our study showed improved quality indicators and organoleptic characteristics of new meat products, which were produced using concentrated berry juices. Concentrated berry juices in the meat system exhibited bacteriostatic properties, as well as antioxidant activity, which prolonged the shelf life of the meat product.

Key words: meat products, concentrated bilberry juice, concentrated red currant juice, curing salt mixture, organoleptic analysis, bacteriostatic properties, protective coatings.

DOI: 10.17217/2079-0333-2019-48-28-35

Введение

Продукция мясной промышленности занимает особую нишу в структуре сельскохозяйственного производства, так как является основным источником полноценного животного белка в рационе питания населения страны. По данным Росстата, объем промышленного производства мяса в январе 2019 г. составил 209,9 тыс. т, что на 10,2% больше аналогичного периода 2018 г., мясных и мясосодержащих полуфабрикатов (охлажденных и замороженных) - 264,8 тыс. т, (прирост 13,8%), колбасных изделий - 168,8 тыс. т (прирост 1,8%). В сельскохозяйственных организациях в январе 2019 г. произведено 75,3 тыс. т говядины, 325,1 тыс. т свинины и 502,1 тыс. т мяса птицы (кур) [1].

Особенности биохимического состава и функционально-технологических свойств отечественного мясного сырья требуют поиска новых технологий переработки мяса сельскохозяйственных животных и птицы с целью получения готовых продуктов с высокими потребительскими

характеристиками. Кроме того, создание и внедрение отечественных конкурентоспособных технологий в области производства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции является одним из направлений реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы.

Одной из таких современных технологий является использование в производстве мясных продуктов растительного сырья, которое применяется с целью повышения функционально-технологических свойств мясных систем, улучшения органолептических характеристик, повышения пищевой ценности и сбалансированности состава мясопродуктов, а также обогащения продуктов из мяса животных и птицы эссенциальными нутриентами и придания продуктам функциональных свойств [2-4]. Весьма перспективно использование в технологии создания конкурентоспособных мясных продуктов ягодного сырья и продуктов его переработки, которые являются источником витаминов, минеральных веществ, органических кислот и биофлавонои-дов. Одним из продуктов переработки ягодного сырья является концентрированный сок. Технологии получения концентрированного ягодного сока позволяют использовать некондиционное сырье с низкими потребительскими характеристиками, но высокой пищевой ценностью. Переработка низкосортного и некондиционного сырья позволит обеспечить безотходность технологии переработки ягод, а особенности технологических режимов получения концентрированных соков способствуют повышению пищевой ценности конечного продукта за счет удаления влаги и увеличения концентрации сухих веществ.

Ниже представлены результаты исследований по использованию концентрированных ягодных соков в технологии производства мясных продуктов.

Материалы и методы

Для проведения исследований использовались следующие материалы:

- концентрированный сок из черники, содержащий 70,0% сухих веществ (компания Dinamic Health Laboratories, призводство США);

- контрольный образец (К) - сыровяленая свинина, выработанная из филейной части свинины (loindesuilla) по ТУ 9213-001-31148759-2015 «Изделия мясные сушено-вяленые: «Бастурма» и «Суджук»;

- мясной образец (П-1) - сыровяленая свинина, выработанная с использованием сока черники с содержанием 18,5% сухих веществ;

- мясной образец (П-2) - сыровяленая свинина, выработанная с использованием сока черники с содержанием 35,0% сухих веществ.

Концентрированный сок из черники разбавляли дистиллированной водой для мясного образца П-1 из расчета 1 : 4, для мясного образца П-2 разведение 1 : 2. Предварительно разведенный до указанного выше содержания сухих веществ сок вводили методом инъецирования на этапе посола.

- концентрированный сок красной смородины сорта «Голландская красная», полученный выпариванием при температурах ниже 50°С и разрежении 10-6 Па на запатентованной установке (патент РФ № 2338979 от 20.11.08) [5];

- концентрированный сок красной смородины сорта «Голландская красная», полученный путем высокотемпературного выпаривания (t = 101 103°С) при атмосферном давлении [6];

- съедобные защитные покрытия на основе концентрированного сока смородины и струк-турообразователей: желатина пищевого марки П-11 (ГОСТ 11293-2017) и крахмала картофельного (ГОСТ Р 53876-2010);

- карпаччо из мяса птицы сырокопченое (ТУ 9213-263-01597945-2003);

- карпаччо из мяса птицы сырокопченое в съедобном защитном покрытии с концентрированным соком красной смородины и раствором крахмала (К-1);

- карпаччо из мяса птицы сырокопченое в съедобном защитном покрытии с концентрированным соком красной смородины и раствором желатина (К-2).

Определение массовой доли влаги проводили согласно ГОСТ 33319-2015, белка -ГОСТ 25011-2017, жира - ГОСТ 2304225011-2015, общей золы - ГОСТ 3172725011-2012, перекисного числа - согласно ГОСТ 34118-2017, кислотного числа - ГОСТ Р 55480-2013, тиобарбитурового числа - ГОСТ Р 55810-2013, выявление и подсчет количества плесневых грибов -согласно ГОСТ 10444.12-2013, определение водородного показателя (рН) - ГОСТ Р 51478-99

(ИСО 2917-74). Сенсорный анализ экспериментальных образцов проводили по 9-балльной шкале. Оценку бактериостатического эффекта (количество КМАФАнМ на поверхности изделия) применения концентрированного сока из черники проводили путем инкубирования посевов при температуре 30 ± 1°С в течение 72 ч с дальнейшим подсчетом количества колоний плесневых грибов, выросших на чашках Петри, с использованием исследовательского микроскопа Leica MZ16 в проходящем свете.

Результаты и обсуждение

Положительная динамика изменения сенсорных и бактериостатических свойств мясных продуктов при добавлении в мясную систему растительных ингредиентов обсуждалась в работе зарубежных авторов [7]. Потребительская оценка мясного продукта проводится по шкале, включающей ряд органолептических показателей, и является важным фактором, определяющим спрос.

Важным показателем при разработке сыровяленых мясных изделий из свинины является вкус образцов. В последнее время большим спросом пользуются деликатесные мясные продукты со специфическими ароматом и вкусом, которые сформированы целенаправленным воздействием на мясное сырье. Результаты проведенного нами органолептического анализа показали, что образец П-1 имеет слабо выраженный ягодный вкус, обусловленный степенью обезвоженно-сти концентрированного сока черники. Образец П-2 имеет выраженный ягодный, кисловато-сладкий вкус, приятный аромат, который придает продукту пикантность. Балльная оценка результатов сенсорного анализа показала, что контрольный образец К получил самый низкий балл по вкусовым характеристикам - 5,73 балла, опытные образцы превосходили контрольный: образец П-1 - 7,72 балла, образец П-2 - 8,46 балла (табл. 1).

Таблица 1

Сенсорный анализ мясных образцов

Образец Внешний вид Цвет Аромат Консистенция Вкус Средний общий балл

Мясной образец П-1 7,57 ± 0,21* 6,62 ± 0,22 7,63 ± 0,31 7,52 ± 0,31 7,72 ± 0,25* 7,59 ± 0,27

Мясной образец П-2 7,82 ± 0,25 6,93 ± 0,18* 7,43 ± 0,34* 7,88 ± 0,24 8,46 ± 0,22 8,05 ± 0,26

Контрольный образец К 7,51 ± 0,24 6,15 ± 0,22 7,64 ± 0,28 6,64 ± 0,24 5,73 ± 0,21 6,78 ± 0,24*

*р < 0,05 (вероятность ошибки).

Внешний вид мясных продуктов не зависит от разведения и концентрации сока в составе посолочной смеси. При увеличении концентрации сока в образце П-2 продукт приобретает более насыщенную окраску и более выраженный аромат с оттенками черники. Соответственно балльная оценка по указанным органолептическим показателям - 6,93 балла по цвету и 7,43 балла по аромату.

Данные сенсорной оценки дают возможность предположить, что увеличение концентрации сока и присутствующих в нем органических кислот улучшает структуру опытных образцов. В образцах П-1 и П-2 с использованием сока консистенция однородная и более выраженная по сравнению с контрольным образцом (7,52 балла, 7,88 балла и 6,64 балла соответственно). Результаты сенсорного анализа показали, что опытные образцы с применением концентрированного сока из черники имеют более высокие баллы по сравнению с контрольным образцом. Самый высокий средний балл получил мясной продукт из свинины П-2 с массовой долей концентрированного сока из черники 35,0%.

Анализ химического состава мясных образцов показал, что продукты с применением концентрированного сока черники удерживают больше влаги. В контрольном образце массовая доля влаги составила 37,43%, в образце П-1 - 39,77%, в образце П-2 - 39,83% (табл. 2). Более высокой влажности продуктов соответствует более высокий показатель рН - 4,8 в контрольном образце, 5,7 и 5,6 в опытных образцах П-1 и П-2 соответственно.

Увеличенное содержание влаги привело к снижению содержащихся в мясных опытных продуктах белков и жиров. Однако за счет содержащихся в концентрированном черничном соке

углеводов (представленных преимущественно пектинами и фруктозой) массовая доля углеводов в опытных образцах была выше.

Таблица 2

Химический состав мясных образцов

Показатель Контроль Мясной образец П-1 Мясной образец П-2

Массовая доля влаги, % 37,43 ± 0,13 39,77 ± 0,02* 39,83 ± 0,04

Массовая доля белка, % 24,21 ± 0,14 23,44 ± 0,19* 23,56 ± 0,15*

Массовая доля жира, % 15,71 ± 0,16 14,18 ± 0,14 14,29 ± 0,21

Массовая доля углеводов, % 2,19 ± 0,04 2,74 ± 0,03* 3,08 ± 0,03

Массовая доля золы, % 2,19 ± 0,02 2,61 ± 0,05 2,69 ± 0,04*

Концентрация водородных показателей, рИ 4,8 5,7* 5,6*

*р < 0,05.

В продуктах с применением сока черники показано более высокое содержание минеральных веществ, состоящих из эссенциальных микро- и макроэлементов. В настоящий момент проводятся исследования по количественному содержанию микро- и макроэлементному составу готовых мясных изделий с целью оценки их потенциальных функциональных свойств.

Микробиологическими исследованиями установлено, что количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов зависит от концентрации введенного в посолочную смесь концентрированного сока черники. Как показали исследования, при увеличении содержания сухих веществ в концентрированном соке черники количество КМАФАнМ в продукте уменьшается (табл. 3).

Таблица 3

Содержание КМАФАнМ в мясных образцах

Образец КМАФАнМ, КОЕ в 1 г

Мясной образец П-1 0,572  103

Мясной образец П-2 0,531  103

Контрольный образец К 0,601  103

Ингибирующий эффект роста микрофлоры в продукте может быть обусловлен тем, что концентрированный сок черники содержит в своем составе биологически активные вещества и ингибиторы окислительных процессов, органические кислоты (лимонную, яблочную, янтарную, аскорбиновую) [8]. Высокое содержание органических кислот в концентрированных ягодных соках позволяют использовать соки в качестве бактериостатических компонентов при производстве мясных продуктов. Причем возможно не только вводить концентрированный сок в состав продукта в качестве компонента посолочной смеси, но и использовать его для защиты поверхности мясопродуктов от микробной контаминации, включая сок в состав защитных покрытий. Для этих целей был выбран концентрированный сок красной смородины, полученный при разных параметрах концентрирования.

С целью оптимизации органолептических характеристик защитных покрытий с концентрированным соком красной смородины в состав покрытий вносили сахар в концентрации 40% и 50% от массы вносимого сока. Согласно литературным данным сахар является консервантом, ограничивающим рост микрофлоры [9-10]. Увеличение концентрации сахара повышает его консервирующие свойства за счет снижения активности воды в системе.

Органические кислоты, содержащиеся в концентрированном соке, снижают pH составов покрытий до значений 2,76-3,17 и способствуют ограничению жизнедеятельности гнилостной микрофлоры, для которых кислая среда губительна. В связи с этим исследование бактериостати-ческих свойств концентрированных соков проводили относительно плесневых грибов, способных выдержать низкие значения pH среды.

Рост микрофлоры на субстратах, которыми являлись составы пищевых покрытий с концентрированным соком красной смородины и с разным содержанием сахара, исследовали после термостатирования образцов при температуре 25 ± 1°С в течение 7 сут. Результаты исследований показали, что рост микрофлоры зависит от способа получения сока (рис. 1).

Образец № 1

Образец № 2

Образец № 3

Образец № 4

Образец № 5

Образец № 6

Образец № 7

Образец № 8

Образец № 9

Образец № 10

Образец № 11

Образец № 12

Рис. 1. Рост микрофлоры на составах пищевых покрытий: 1 - раствор крахмала, сок

Результаты идентификации плесневых грибов, поражающих поверхность исследуемых образцов, представлены на рис. 2. Так, на 7-е сут эксперимента на опытных образцах отмечена большая площадь поражения колониями плесневых грибов и образование слипшихся (сросшихся) колоний. Установлено, что поверхность образцов № 1 и № 3 поражена плесневыми грибами рода Aspergillus, Pénicillium и Mucor. На образце № 2 наблюдался рост колоний плесеней рода Pénicillium и Mucor, на образце № 4 - рост колоний плесневых грибов рода Aspergillus. На образцах № 5-8, содержащих концентрированный сок красной смородины второго способа получения и сахар, спустя 7 сут с начала эксперимента рост микрофлоры не наблюдался. На контрольных образцах (№ 9-12) отмечено появление конидий плесневых грибов. На поверхности образца № 9 зафиксирован рост плесневых грибов рода Aspergillus, образцов № 10 и № 11 -рост плесневых грибов рода Penicilliumи Aspergillus. На поверхности образца № 12 отмечено появление мицелия и конидий колоний плесневых грибов рода Aspergillus.

б

а

в г

Рис. 2. Колонии плесневых грибов рода Penicillium (а), Aspergillus (б, в), Mucor (г). Увеличение = 200х

Повышение концентрации сахара в образцах снижает количество выросших колоний плесневых грибов, что подтверждает зависимость консервирующих свойств сахара от его концентрации. Добавление к растворам структурообразователей концентрированного сока красной смородины первого способа получения повышает количество выросших колоний и площадь поражения образцов плесневыми грибами, что объясняется спецификой получения концентрированного сока при пониженных температурах. Добавление к растворам структурообразователей сахара и концентрированного сока красной смородины, полученного вторым способом, помогает сдержать развитие микрофлоры за счет снижения показателя pH среды (органические кислоты в составе сока), а также за счет увеличения концентрации растворенных веществ (внесение сахара) и, следовательно, повышения осмотического давления субстрата, которое приводит к плазмолизу микробных клеток.

Результаты проведенных исследований подтверждают целесообразность применения в составе съедобных защитных покрытий концентрированного сока красной смородины, полученного вторым способом. Исследования антиокислительных свойств концентрированного сока

в составе защитных покрытий проводили на модельных образцах карпаччо из мяса птицы в покрытии и без него.

Степень гидролитической порчи продуктов оценивали в процессе хранения контрольного и опытных образов сырокопченых продуктов (при ^ = 0-4°С) по изменению кислотного числа жира. Для оценки окислительной порчи образцов сырокопченых продуктов исследовали пере-кисное и тиобарбитуровое число в процессе хранения модельных образцов (рис. 3).

§ И

о

4

CJ

5 6Г о о Я н о

4

CJ

5

И

1,8 1,6 1,4 1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2

0 30 40 50 60 63 66

Срок хранения, сут Контроль ——К-1 К-2

а р

и

й 3 -

к

а

о р

§ 1,5

3,5

2,5 2

1

0,5

0 30 40 50 60 63 66

Срок хранения, сут Контроль —К-1 К-2

б

о

ч

с и

во _

ок

s -

й р

а

»о

о и

Н

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

30 40 50 60 63 66

Срок хранения, сут Контроль ""К-1 ""К-2

0

0

а

0

в

Рис. 3. Изменение кислотного (а), перекисного (б) и тиобарбитурового (в) чисел в процессе хранения продуктов

Проведенные исследования показали, что концентрированный сок красной смородины проявляет антиоксидантные свойства и способствует замедлению окислительной (перекисное и тиобарбитуровые числа) и гидролитической (кислотное число) порчи жировой фракции сырокопченых продуктов из мяса птицы в защитных покрытиях с концентрированным соком, в сравнении с контрольным образцом без покрытия.

Заключение

Ягодное сырье и продукты его переработки содержат ряд фенольных соединений и биофла-воноидов, обладающих антиоксидантными свойствами, а также обладают противовирусной и антибактериальной активностью [11-12]. Как показали результаты проведенного нами исследования, концентрированные ягодные соки, применяемые при производстве мясопродуктов, улучшают качественные показатели и органолептические характеристики последних, включая их аромат, вкус, консистенцию, что позволяет повысить качество, безопасность и конкурентоспособность продукции, предотвратить ее микробиологическую порчу и увеличить сроки годности, что является одной из основных задач Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации.

Литература

1. Обзор рынков за 01.03.2019 [Электронный ресурс]: Рынок мяса. - URL: http://mcx.ru/ ministry/departments/departament-ekonomiki-investitsiy-i-regulirovaniya-rynkov/ industry-information/ info-obzor-rynkov-za-01-03-2019/ (дата обращения: 06.03.2019).

2. Ukrainets A.I., Pasichniy V.M., Zheludenko Y.V. Antioxidant plant extracts in the meat processing industry // Biotechnologia Acta. - 2016. - № 2. - Р. 19-27.

3. Михалева Е.В., Ренева Ю.А. Исследование функциональных свойств и составление рецептуры мясных фаршей с использованием растительного сырья // Московский экономический журнал. - 2018. - № 4. - С. 45.

4. Совершенствование технологии производства изделий колбасных вареных с использованием растительного сырья / О.О. Курышев, Н.И. Мосолова, И.Ф. Горлов, И.С. Даниелян // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2017. - № 3 (47). - С. 191-195.

5. Устройство для удаления влаги в вакууме: пат. 2338979 Рос. Федерация. Заявл. 19.06.07; опубл. 20.11.08.

6. Способ получения съедобного защитного покрытия для мясных продуктов: пат. 2501280 Рос. Федерация. №2012130793/13; заявл. 18.07.2012; опубл. 20.12.2013, Бюл. № 35. 4 с.

7. Perez-Alvarez J.A, López J.F. Overview of meat products as functional foods. Technological strategies for functional meat products development. - 2008. - Р. 1-17.

8. Ковалева О.А., Киреева О.С. Применение съедобных покрытий в технологии сырокопченых продуктов из мяса птицы // Развитие аграрной науки как важнейшее условие эффективного функционирования агропромышленного комплекса страны: материалы Всерос. науч. -практ. конф. (8 октября 2018 г.) - Чебоксары, 2018. - С. 58-60.

9. Сидоров М.А., Корнелаева Р.П. Микробиология мяса и мясопродуктов: учеб. пособие. 3-е изд., исправл. - М.: Колос, 2000. - 240 с.: ил.

10. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена: учебник для вузов. 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. - 304 с.

11. Ершова И.В. Содержание биологически активных фенольных соединений в сибирских плодах и ягодах // Достижения науки и технологии АПК. - 2016. - Т. 30, № 9. - С. 44-47.

12. Макарова Н.В., Зюзина А.В. Сравнительное исследование антиоксидантных свойств яблочно-ягодных соков // Известия вузов. Пищевая технология. - 2012. - № 1. - С. 22-24.

Информация об авторах Information about the authors

Ковалева Оксана Анатольевна - Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; 302019, Россия, Орел; доктор биологических наук, доцент, директор Инновационного научно-исследовательского испытательного центра коллективного пользования; kovaleva7812@gmail.com

Kovaleva Oksana Anatolyevna - Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin; 302019, Russia, Orel; Doctor of Biological Sciences, Associate Professor, Director of the Innovative Research Testing Center for Collective Use; kovaleva7812@gmail.com

Здрабова Екатерина Михайловна - Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; 302019, Россия, Орел; кандидат технических наук, научный сотрудник Инновационного научно-исследовательского испытательного центра коллективного пользования; katerina.zdrabova@yandex.ru

Zdrabova Ekaterina Mikhailovna - Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin; 302019, Russia, Orel; Candidate of Technical Sciences, Scientific Researcher of the Innovative Research Testing Center for Collective Use; katerina.zdrabova@yandex.ru

Киреева Ольга Сергеевна - Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; 302019, Россия, Орел; кандидат технических наук, научный сотрудник Инновационного научно-исследовательского испытательного центра коллективного пользования; kireevagos@mail.ru

Kireeva Olga Sergeevna - Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin; 302019, Russia, Orel; Candidate of Technical Sciences, Scientific Researcher of the Innovative Research Testing Center for Collective Use; kireevagos@mail.ru