Поваренная соль - анти- или проокислитель?

ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ -

АНТИ- ИЛИ ПРООКИСЛИТЕЛЬ?

Туниева Е, К., канд. техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова»

влияние посола мясо на характер окислительных изменений до настоящего времени оставляет большое количество нераскрытых вопросов. В статье приведен анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы, рассматривающей механизмы анти- и проокислительного действия поваренной соли на окисление жиров в мясных продуктах.

УДК 664.41 Ключевые слова:

антиоксидантные ферменты, миоглсбин, окисление, поваренная соль

Сложно переоценить роль поваренной соли в производстве мясных продуктов. Посол мяса не только обеспечивает желаемый соленый вкус мясных продуктов, но и формирует функционально-технологические характеристики мяса. Влиянию хлорида натрия на изменения физико-химических, биохимических и микробиологических процессов, в том числе изменение коллоидно-химического состояния белков, бактериостатическое действие на микроорганизмы, формирование технологических свойств - влагосвязывающая способность, рн, активность воды и др. посвящено немало работ отечественных и зарубежных ученых. Однако несмотря на комплексное и многостороннее исследование процесса посола, влияние хлорида натрия на химические изменения жиров до настоящего времени оставляет большое количество вопросов, а имеющиеся данные в отношении характера действия поваренной соли на гидролиз и окисление липидов, а также механизмов этих изменений весьма противоречивы.

Уже более 70 лет ученые изучают вопросы впияния хлорида натрия на окислительные процессы жиров, По одним данным хлорид натрия обладает антиокислительным эффектом или не оказывает влияния на химические свойства жиров, в то время как другие работы свидетельствуют о лроокислительном действии поваренной соли [1-5], Согласно ряду исследователей хлорид натрия ускоряет окисление тригпицеридов, при этом механизм этого воздействия не достаточно изучен. Так, одни ученые предполагают, что окислительное действие хлорида натрия может быть следствием реакционноспособного действия иона хлорида на липиды, или модификации гема белков, катализирующего окисление липидов [6], другие объясняют проокисли-тельное действие хлорида натрия взаимодействием ионов железа гема с ионом хлора. Так же существует гипотеза, что ион железа смещается от белковой макромолекулы под влиянием иона натрия [7]. Несмотря на различное объяснение механизма действия хлорида натрия на химические изменения жиров большинство исследователей связывают проокислительный эффект соли с ее влиянием на гемовые пигменты, содержащие трехвалентное железо и являющи-

еся наиболее активными инициаторами окисления липидов. Тем не менее, тип железа и механизм его вовлечения в процессы окисления до сих пор оставляет множество не раскрытых вопросов.

Результаты исследований L Kristensen и Р. Purslow по влиянию хлорида натрия на содержание гемового железа свидетельствуют об увеличении доли гемового железа по отношению к свободному в процессе термической обработки в образцах свинины, посоленных хлоридом натрия, Стоит отметить, что такая положительная тенденция была установлена только для термически обработанного посоленного мяса, так как исследования влияния поваренной соли на гемовые пигменты мяса до варки свидетельствовали об отсутствии существенных отличий в содержании гемового и негемового железа. Таким образом, ученые полагают, что поваренная соль препятствует термической денатурации молекулы гема за счет увеличения ионной силы, которая оказывает значительное влияние на ход химических реакций [9]. Однако представленные результаты не согласуются с данными, полученными исследователями из США при изучении влияния поваренной соли на химические изменения миоглобина, Min В. и др, установили, что внесение хлорида натрия в мясные продукты из говядины приводило к деградации миоглобина, что способствовало увеличению концентрации свободного железа в мясе [10]. Аналогичные выводы были установлены Lytras GN. и др при определении уровня снижения миоглобина в образцах говядины с разным содержанием хлорида натрия. Согласно попученным результатам увеличение дозировки поваренной соли до 2,0% способствовало снижению количества миоглобина в мясе в 2 раза по сравнению с несоленым мясом, дальнейшее внесение соли в количестве 3,0% приводило к еще большему уменьшению доли миоглобина [11]. Исследователи Zakrys и др. установили положительную корреляцию между окислением миоглобина и значением тиобарбитурового числа [12]. Катализирующее действие окисления жира на оксиление миоглобина в первую очередь объясняется реакцией первичных и вторичных продуктов окисления

ВСЕ О МЯСЕ №5 I п.

à

липидов, Так, например, исследования взаимосвязи окисления жиров и миоглобина показали, что инкубирование оксимиоглобина в присутствии ненасыщенных альдегидов приводило к образованию оксимиоглобина. В связи с этим представляют интерес работы, связанные с влиянием поваренной соли на образование продуктов окисления жиров - в первую очередь альдегидов и кетонов, инициирующих окислительные изменения миоглобина. Стоит отметить, что не только химические изменения жиров инициируют окисление миоглобина, но и процессы, происходящие при деградации миоглобина способствуют окислению липидов, главным образом, из-за свободного железа в мясе [14, 15]. Принимая во внимание, что ряд работ зарубежных ученых свидетельствуют о взаимосвязи окисления липидов и миоглобина, в виду того, что окисление одного из этих компонентов приводит кобразованию химических соединений, которые могут катализировать окисление другого влияние соли на окисление жиров объясняется ее действием на изменение соотношения гемового/негемового железа.

Еще одним подтверждением проокислительного эффекта хлорида натрия являются результаты работ японских ученых, исследовавших влияние поваренной соли на образование основных продуктов окисления жиров - альдегидов (4-гидрокси-2-ноненаля. малонового зльдегида) [17]. Sakai Т. и др установили, что посол приводит к увеличению доли 4-гидрокси-2-ноненаля и малонового альдегида в образцах свинины и говядины. Стоит отметить, что при определении продуктов окисления после термической обработки мяса была установлена противоположная тенденция, что выражалось в сокращении количества 4-гидрокси-2-ноненаля в посоленных образцах и отсутствии существенных отличий между исследуемыми образцами при определении тиобарбитурового числа [18]. Однако механизм влияния поваренной соли на образование 4-гидрокси-2-алкеналя в зависимости от температурной обработки мяса до сих пор оставляет много вопросов. Кроме того, исследования Chopin С, и др свидетельсгвует о взаимодействии продуктов окисления жиров - альдегидов (2-гексеналя, 2, 4 гексадиеналя, 2,6- нонадиеналя, 4 гидрокси-2-ноненаля и др.) с белками, что приводит к распаду белковых молекул, и, как следствие, влияет на формирование технологических характеристик мяса, в том числе снижает растворимость белка в связи с блокированием амино- и сульфгидрильных групп белковой молекулы [19].

В отношении влияния хлорида натрия на окислительные изменения жиров интерес представляют результаты исследований испанских ученых, свидетельствующие о двойственной роли поваренной соли на механизм окисления липидов. Так, Sarraga и др. установили, что внесение хлорида натрия ингибировало активность антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы, но, с другой стороны, посол способствовал снижению значения тиобарбитурового числа [20]. Тем не менее представленные результаты не согласуются с данными, полученными учеными из США. Rhee и др, установили, что внесение

поваренной соли инициирует образование малонового альдегида а фарше птицы и говядины [4]. Однако некоторые работы свидетельствуют об антиокислительном действии поваренной соли. Например. Andres и др. установили, что увеличение дозировки соли при производстве сыровяленого окорока приводило к сокращению количества гексаналя лолуперепончатой мышцы тазобедренного отруба. При этом слабый проокислительный эффект наблюдался при определении тиобарбитурового числа соленого окорока. Такую разную тенденцию, характерную для гексаналя и малонового альдегида, авторы объясняют различным механизмом образования этих веществ- гексаналь является продуктом окисления жирных кислот с 3 или 4 двойными связями, в то время как малоновый альдегид образуется из линолевой кислоты.

Ряд исследователей объясняют проокислительный эффект поваренной сопи ее ингибирующим влиянием на активность антиоксидантных ферментов (каталазы. глутатионпероксидазы и супероксидцисмутазы). Каталаэа - фермент класса оксиредуктаз, катализирует разложение пероксида водорода с образованием воды и кислорода. Ката лаз а является хромопротеидом, с молекулярной массой около 240 кДа, состоит из 4 субъединиц, имеющих по одной группе тема, Катапаза локализована преимущественно в пероксисомах клетки и цитоплазме. Ингибирование активности каталазы возникает при избытке метионина, цистина, меди, цинка.

Супероксиддисмутаза (СОД) - один из основных ферментов антиоксидантной системы. СОД катализирует дисмутацию супероксида в кислород и пероксид водорода. В зависимости от иона металла в активном центре фермента различают несколько изоферментов СОД. Медь-, цинк-содержащая (СОД 1) присутствует в основном в цитозоле клетки, марганец-содержащая СОД 2 локализована в митохондриях. Для каталитической активности фермента СОД 1 нужны ионы меди. Одновалентные анионы (хлора, гидроксила) являются конкурентными ингибиторами фермента, связывая ионы меди активного центра.

Глутатионпероксидаза — фермент, обеспечивающий инактивацию активных форм кислорода, катализируя восстановление пероксидов с помощью трипептида глутатиона (Y-глутамил-цистеинилглицин). Сульфгидрильная группа глутатиона (GSH) служит донором электронов и, окисляясь, образует дисульфидную форму глутатиона. в которой две молекулы глутатиона связаны через дисульфидную группу: Н202 + 2GSH > 2Н20 + G-S-S-G. Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой:

GS-SG + NADPH + Н+ > 2GSH + NADP+ где, GS H - восстановленный мономерный глутатион, а GS-SG — дисульфид глутатиона.

В качестве кофермента глутатионпероксидаза использует селен, при недостатке которого активность фермента снижается.

Стоит отметить, что единого мнения о взаимосвязи

ОГ: I №5 ВСЕ О МЯСЕ

активности антиоксидантных ферментов и скорости окислительных изменений среди исследователей до сих пор не достигнуто. Согласно результатам работ Hernandez и др, [16] и Jin G. и др, [13] была установлена отрицательная корреляция между активностью антиоксидантных ферментов и значением тиобарбитурового числа. Однако другие исследоватепи установили, что более высокий уровень активности глутатионпероксидазы при внесении хлорида натрия сопровождался увеличением количества малонового альдегида в сыровяленой длиннейшей мышце спины. Представленные результаты авторы объясняют способностью соли стабилизировать мышечную ткань, что уменьшает значимость антиоксидантных ферментов для ингибирования окислительных процессов [8].

Очевидно, что столь различные, зачастую противоречивые данные в отношения влияния посола мяса на характер окислительных изменений жиров обусловлены значительным количеством дополнительных факторов, таких как

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Andres A.I., Cava R.. Ventanas ., Vim:' F R i!J Lipid oxidative changes throughout the ripening of dry-cured Iberian hams with different salt contents and processing conditions// Food Chemistry. 2004, Volume 84, Issue , P. 375-381

2. Calligarls, S; Nicoli. Mc, 2Q06: Effect of selected ions from Inotropic series on lipid osidation rate. Food chemistry 94(1): 130-134

3. HamidR. Gheisari, Jens K.S. Miller, Christina E. Adams en, Leif H Skibsted Sodium Chloride or Heme Protein induced Lipid Oxidation in Raw, Minced Chicken Meat and Beef// tech J. Food Set, 2010,28:364-375

4. HheeK.S..ZiprinYAPrn-oxidativceffectsofN(iCI in microbial growth-controlled and uncontrolled beefand chicken. Meat Science, 2001,57:105-112

5. Jin G., He L. Zhang i., Уи X.. Wang J., Huang F. Effects of temperature and NaCI percentage on lipid oxidation in pork muscle and exploration of the controlling method using response surface methodology (RSM)// Food Chemistry Volume 131, Issue 3,1 April 2012, Pages 817-825

6. Lipid Oxidation in Muscle Foods: A Review

7. lanardi E., Ghidini. S„ Conter M., Lanieri A. Mineral composition of Italian salami and effect of NaCI partial replacement on compositional, physico-chemical and sensory parameters // Meat Science. 2010. vol, 86,742-747

8. Sarraga C., Carreras (., Garcia Regueiro J.A. Influence of meat quality and NaCI percentage on glutathione peroxidase activity and values for acid-reactive substances of raw and dry-cured Longissimus dorsi//Meat Science Volume 62, Issue 4,2002, P. 503-507

9. L. Kristensen and P.P. Purslow, -The effect of processing temperature and addition of mono- and di-valent salts on the heme- nonheme-iron ratio in meat", Fuod chemistry, 73(4), 2001. pp. 433-439

10. Min B, Cord ray JC, Ann DJ Effect of NaCI. myoglobin, Fe(il), and Fe(lll) on

исходное качество сырья, гемовые пигменты, температура, степень измельчения и др,, способных выступать в качестве катализаторов или ингибиторов процессов окисления и липо-лиза, которые препятствуют получению достоверных данных о механизме анти- или проокислительного действия поваренной сопи. В связи с этим представляется необходимым проведение дальнейших фундаментальных исследований, направленных на изучение влияния различных дозировок солей на показатели окислительной порчи с учетом вышеуказанных дополнительных факторов, с целью обоснования механизмов действия соли. Такой подход позволит разработать технологические рекомендации по варьированию дозировок хлорида натрия и выбору его заменителей при изготовлении мясных продуктов, с учетом влияния солей на окисление жира.|

КОНТАКТЫ

Туниева Елена Карленовна

+7 |495) 676-6551

lipid oxidation of raw and cooked chicken breast and beef loin // J Agric Food С hem. 2010 Jan 13;58(l):600 -5

11 Lytras G N. GeilesKey A, W ng RD, Ledward DA. Effect of muse!e type, salt and pH on cooked meat haemoprotein formation in lamb and beef//Meat Scl. 1999 Jun: 52(2): 189-94

12. Zakrys, P. I„ Hogan, S. A„ O'Sullivan, M. G.. Allen. P., Kerry, J. P, (2008), Effects of oxygen concentration on sensory evaluation and quality indictors of beef muscle packed under modified atmosphere. Meat Science. 79. 648-655.

13. G. N. Landis. J. Tower // Mech. Ageing Dev. - 2005. - Vol. 126. N 3. - P. 365-379.

14. Carfsen CU, Moller JKS. Skibsted LH. Heme-iron in lipid oxidation: review. Coordination Chemistry Reviews. 2005:249(3-4):485-498

15. Sakai, Г.. Munasinghe, D. M. 5., Kashitnura, M.,Sugamoto, K„ and Kawahara, S-, Effect of NaCI on lipid peroxidation-derived aldehyde, 4-hydroxy-2-no nen a I formation in minced pork and beef. Meat Sci., 66, 789-792 (2004).

16. Yamazaki.Y.M eta labon states versus enzyme activities of Си, Zn-su peroxide dismutase probed by electrospray ionization mass spectrometry / Y. Yamazaki. Т. Takao// Anal. Chem. - 2008. - Vol. 80. N 21 - P. 8246-8252.

17. Chopina е., Kcnea M., SerotT. Study of the interaction of fish myosin with the products of lipid oxidation: The case of aldehydes//Food Chemistry, 2007. Volume 105, Issue 1, P. 126-132

18. Andres A.I., Cava R.. Ventanas J., Muriel E., Ruiz J. Lipid oxidative changes throughout the ripening of dry-cured Iberian hams with different salt contents and processing conditions// Food Chemistry, 2004, Volume 84. Issue3,, P. 375-381

19. Hernandez, P., Park, D„ it Rhee, K. S, (2002). Chloride salt type/ionic strength, muscle site and refrigeration effects on antioxidant enzymes and lipid oxidation in pork. Meat Science, 61(4), 405-410.

теория и практика ПЕРЕРАБОТКИ МЯСА

Всё О МЯСЕ

Подлиска на 2016 год

Стоимость подписки на журнал

«Все о мясе»

• на 1 номер 330 руб.

Подписи осуществляется с любого номера журнала

Подписаться на журнал Вы можете:

Подписные индексы: а каталоге Аген1стеа «Роспечать» ВШО, ООО «Информнаукэ», ООО <(РУИЭБ»

Телефон/факс редакции: 8 (495)676-72-91 Сайт: wrtrw.vriimp.ru Е-та№ ¡оигпа!@упитр ги

Е^спгатизя дослала а любой город России и ближнего/дальнего зарубежья Индивндуапьшй гюдход к каждому клиенту консультации Подписавшись «а куриал: а В сё о мясо», Бы получите возможность в числе первых узнавать с последних достижениях отраслей науки, находить оптимальные

репйния для свои* практических задач

Мы работаем для Вас!

Электронная версия журнала; www.fllbrary.ruwww.vniiinp.rti Адрес ВНИИМП: 109316, Москва, Талалихина, 26

ВСЕ О МЯСЕ N-S | ¿015