Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
В статье представлены результаты определения структурно-механических свойств монофаршей, модельных систем и комбинированных продуктов на основе гидробионтов и мяса птицы механической обвалки. Установлено, что фарш из мяса птицы механической обвалки обладает низкой формующей способностью по сравнению с фаршами, изготовленными на основе сырья водного происхождения (горбуши, наваги, терпуга). Среди последних лучшей формующей способностью обладает фарш горбуши, а фарши из терпуга и наваги имеют удовлетворительные структурно-механические свойства. Комбинирование сырья морского генеза и мяса птицы механической обвалки позволяет повысить относительную биологическую ценность готовых изделий. Однако введение в рыбные фарши мяса птицы механической обвалки существенно снижает формующую способность полученных комбинированных фаршевых смесей. Для улучшения их структурно-механических характеристик предложено вводить в состав сушеную ламинарию. Отмечено, что все фаршевые композиции с добавлением 3–5 % сушеной ламинарии имеют оптимальные значения влагосвязывающей способности, что содействует формированию адекватной структуры. Установлено, что введение в комбинированные смеси 5 % сушеной ламинарии способствует снижению потерь массы при тепловой обработке на 33,3–45,6 %. Показано, что холодильное хранение фаршевых композиций с 5 % сушеной ламинарии в течение месяца при температуре −18 °С способствует снижению пиковой нагрузки (Pеak Load) в среднем на 19,8 %, влагосвязывающей способности на 14,4 %, что негативно сказывается на их формующей способности. Рекомендуемый срок годности разработанных фаршевых композиций и полуфабрикатов на их основе не должен превышать 30 суток при температуре −18 °С.
Мясо птицы механической обвалки, гидробионты, комбинированные продукты, структурно-механические свойства
Введение
В настоящее время большое внимание уделяется производству продуктов, обладающих повышенной биологической ценностью.
Рыба является ценным пищевым сырьем. Содержание липидов и белков в тканях рыбы зависит от вида рыбы, ее питания, пола, возраста, сезона улова и находится в пределах 0,5–30 и
13–26 % соответственно. Особый интерес вызывает наличие в белках рыбы аминокислоты метионина, обладающей липотропными свойствами. Липиды рыб богаты жирорастворимыми витаминами А и
D [1–3]. Кроме того, рыбное сырье является источником эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот эйкозапентаеновой (20:5n-3, ЭПК) и докозагексаеновой (22:6n-3, ДГК), относящихся к семейству омега-3. Необходимость длинноце-почечных омега-3 полиненасыщенных жирных кислот для поддержания здоровья сердечно-сосудистой и нервной систем является доказанным медицинским фактом [4, 5].
Рыбное сырье – источник минеральных веществ, в частности микроэлементов: йода, фтора, меди, цинка и др. [6]. Морская рыба является уникальным источником селена – микроэлемента, дефицит которого широко распространен в питании населения большинства стран мира [7].
Известно, что фарши на основе мышечной ткани рыб имеют относительно низкие функционально-технологические свойства и нуждаются в привлечении современных технологических приемов, обеспечивающих требуемые значения, необходимые для получения готовых продуктов с высокими органолептическими характеристиками [8, 9].
Одним из наиболее динамично развивающихся сегментов в структуре перерабатывающих отраслей АПК является производство мяса птицы, которое большей частью осуществляется на крупных высокотехнологичных предприятиях.
МПМО представляет собой вязкую, тонко измельченную пастообразную массу, содержит значительное количество кальция и железа, аскорбиновую кислоту, стабилизирующую цвет готовых изделий [10].
Во время механической обвалки тушек заметного изменения биологической ценности белков или жиров не происходит. Однако в результате перехода в мясную фракцию составных частей костной ткани существенно изменяется соотношение основных компонентов химического состава. В связи с этим пищевая ценность мяса механической обвалки несколько снижается [11]. Эффективное использование данного сырья может быть достигнуто его комбинированием с рыбным сырьем, что позволит регулировать структурно-механические свойства, пищевую ценность готовой продукции и будет способствовать снижению ее себестоимости.
Цель данной работы – исследование влияния компонентов рецептуры на структурно-механические показатели комбинированных фаршевых систем.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования были выбраны распространенные промысловые виды рыб, часто встречающиеся в уловах прибрежного рыболовства Дальневосточного региона: навага, горбуша, терпуг, а также МПМО. Исследуемое рыбное сырье по качеству соответствовало
ГОСТ 32366-2013 «Рыба мороженая», МПМО ГОСТ 31490-2012 «Мясо птицы механической обвалки». Срок хранения сырья до переработки не превышал 1,5 месяца с даты изготовления при температуре не более −18 °С.
Для экспериментов готовили образцы монофаршей из исследуемого сырья, а также смеси фаршей в различных соотношениях.
Исследования СМС проводили на анализаторе текстуры СТ3 – LFRA TA (Leatherhead Food Research Association Texture Analyzer) производства Brookfild Engineering Labs., Inc., Германия.
Тестирование образцов вели в режиме обычного, единственного цикла сжатия (Normal Test), при заданном значении деформации при пиковой нагрузке (Def@Peak) 6 мм. В результате измерений получали следующие данные:
‒ значение пиковой нагрузки (Piak Load), характеризующее максимальное значение нагрузки, измеренное датчиком;
‒ значение выполненной работы (Work);
‒ значение конечной нагрузки (Final Load) – нагрузка при максимальной деформации.
Температура фарша при измерении составляла 10–14 °С. Влагосвязывающую (ВСС) способность монофаршей и комбинированных фаршевых композиций определяли по методу Г. Грау и
Р. Хамма [12]. Результаты исследований обрабаты-вали с применением математических методов регрессионного анализа.
Определение химического состава осуществляли стандартными методами по ГОСТ 7636-85. Активную кислотность (рН) МПМО определяли в соответствии с ГОСТ Р 51478-99 (ИСО 2917-74), рыбы – при помощи тест-системы «Свежесть рыбы».
Для характеристики пластической вязкости рыбного фарша используют коэффициент обводнения (Ко), который рассчитывается как соотношение содержания воды к общему содержанию белков мышечной ткани [13].
На структурно-механические свойства фаршей большое влияние оказывает соотношение
между определенными компонентами, водой,
липидами, белками. Российскими исследователями предложено для установления возможности направления сырья на ту или иную обработку использовать липидно-белковый коэффициент (Кж), являющийся показателем нежности мышечной ткани и определяющийся как отношение содержания липидов к содержанию белка в мышечной ткани, и белково-водный коэффициент (БВК), показывающий количество белка (г), приходящееся на 100 г воды [14].
Результаты и их обсуждение
В результате исследования было установлено, что исследуемые виды рыб преимущественно являются среднебелковым, маложирным,
а МПМО – низкобелковым, высокожирным сырьем. Значение рН исследуемых фаршевых масс составило от 6,6 до 6,8, что говорит о доброкачественности исследуемого сырья (табл. 1).
Установлено, что наиболее обводненным сырьем является МПМО, наименее обводненным – измельченная мышечная ткань горбуши (табл. 1). Значение Ко для измельченной мышечной ткани наваги и терпуга существенных различий не имеет и в среднем составляет 4,2. Полученные данные
свидетельствуют о более плотной консистенции исследуемых рыбных фаршей в сравнении с МПМО.
Кроме того, образец фарша из мяса птицы (МПМО) имеет максимальное значение липидно-белкового коэффициента, что также свидетель-ствует о его менее пластичной консистенции.
Определение способности фарша к формованию проводили органолептическими и инструмен-тальными методами (табл. 2).
Изучение технологических свойств монофаршей показало, что наибольшим значением ВСС обладает фарш из горбуши (66,4 %), наименьшим – МПМО (43,5 %). Кроме того, МПМО имеет более пластичную консистенцию, о чем свидетельствует значение Pеak Load (40,5 г). В то же время фарш
из МПМО обладает повышенной липкостью,
что осложняет процесс формования. О низкой формующей способности МПМО свидетельствуют и низкие значения Кж и Ко. Наилучшей формующей способностью обладал фарш горбуши. Фарши из терпуга и наваги имели удовлетворительную формующую способность.
В предварительном эксперименте нами
были смоделированы фаршевые композиции повышенной биологической ценности на основе МПМО и рыбного фарша в следующих соотношениях:
- Фарш горбуши 70 % + МПМО 30 %.
- Фарш наваги 25 % + МПМО 75 %.
- Фарш терпуга 80 % + МПМО 20 %.
Изучение формующей способности фаршевых композиций показало, что пластичность во всех изучаемых образцах увеличивается (табл. 3).
Таблица 1 – Технохимическая характеристика исследуемых объектов
Table 1 – Technochemical characteristics of the subjects
|
Исследуемый объект |
Массовая доля, % |
рН |
Ко |
Кж |
БВК |
||
|
вода |
белок |
липиды |
|||||
|
МПМО |
69,9–70,9 |
12,3–12,9 |
12,07–12,6 |
6,6 |
5,6 |
0,98 |
17,9 |
|
Горбуша |
71,0–73,0 |
18,3–20,6 |
6,0–6,2 |
6,6 |
3,7 |
0,31 |
27,0 |
|
Навага |
79,3–80,0 |
17,9–19,2 |
0,7–0,9 |
6,8 |
4,3 |
0,04 |
23,3 |
|
Терпуг |
72,0–73,5 |
16,3–19,2 |
3,0–3,2 |
6,7 |
4,1 |
0,17 |
24,4 |
Таблица 2 – Результаты исследования способности монофаршей к формованию
Table 2 – One-component forcemeats shaping ability study results
|
Исследуемый объект |
Pеak Load, г |
Work, мДж |
Final Load, г |
ВСС, % |
Описательная характеристика формующей способности |
|
Горбуша |
54,8 |
1,31 |
54,2 |
66,4 |
хорошая |
|
Навага |
60,3 |
1,95 |
70,1 |
64,2 |
удовлетворительная |
|
Терпуг |
48,9 |
1,48 |
48,0 |
63,1 |
удовлетворительная |
|
МПМО |
40,5 |
2,4 |
40,1 |
43,5 |
плохая, липкая, текучая |
Таблица 3 – Структурно-механические свойства комбинированных фаршевых композиций
Table 3 – Structural and mechanical properties of combined forcemeat compositions
|
Модельный образец |
Реологические показатели |
ВСС, % |
||
|
Pеak Load, г |
Work, мДж |
Final Load, г |
||
|
МПМО (30) : горбуша (70) |
45,5 |
1,3 |
44,8 |
63,1 |
|
МПМО (75) : навага (25) |
35,1 |
0,74 |
35,2 |
59,6 |
|
МПМО (20) : терпуг (80) |
47,3 |
1,5 |
46,5 |
61,2 |
Данные проведенных исследований показали, что введение в рыбный фарш МПМО существенно снижает формующую способность смесей. Самыми низкими структурно-механическими показателями обладал образец, содержащий 75 % МПМО.
Для регулирования СМС было предложено использовать ламинарию сушеную. Известны работы по изучению влияния сухой ламинарии на ВУС рыбных фаршей, где рекомендована дозировка сушеной ламинарии от 5 до 20 % в зависимости от вида рыбы [15].
Однако высокая доля сухой ламинарии оказывает существенное влияние на органолептические характеристики фарша после термической обработки: изменяется цвет, появляется характерный вкус, свойственный морской капусте.
Для установления приемлемой по органолептическим характеристикам дозы сухую измельченную ламинарию вводили в количестве
1, 3, 5 % к массе фарша, формовали изделия
и подвергали их термической обработке. Установлены лучшие органолептические показа-тели готовых изделий, где массовая доля ламинарии не превышает 5 % [16].
Вместе с тем внесение сушеной ламинарии в фаршевые композиции способствует уплотнению их консистенции (табл. 4).
Установлено, что наилучшую формующую способность имели образцы, содержащие 3 и 5 % ламинарии.
Так, для смеси МПМО + горбуша при внесении в нее 3 % сушеной ламинарии значение Pеak Load увеличивается в 1,67 раза, а 5 % – в 2,25 раза по сравнению со смесью без ламинарии.
Для смеси МПМО + терпуг внесение 3 % ламинарии приводит к увеличению значения Pеak Load в 1,64 раза, а 5 % – в 1,99 раза.
В меньшей степени внесение ламинарии способствует уплотнению консистенции композиции МПМО + навага. Так, внесение 3 % ламинарии приводит к увеличению значения Pеak Load в данной смеси в 1,14 раза, а 5 % – в 1,17 раза. Очевидно, это связано с тем, что мышечная ткань наваги содержит наименьшее количество липидов и имеет сравнительно низкий БВК (табл. 1).
Отмечено, что все фаршевые композиции с добавлением 3–5 % сушеной ламинарии имеют оптимальные значения ВСС, что способствует формированию адекватной структуры.
Сушеная ламинария обладает хорошей способностью к связыванию воды, что препятствует ее потере при тепловой обработке. Наименьшие потери массы наблюдаются в образцах, содержащих 5 % ламинарии (табл. 5).
Так, внесение 5 % ламинарии к смеси МПМО + горбуша способствует снижению потерь после термообработки на 45,6 %, МПМО + навага на
33,3 %, МПМО + терпуг на 39,1 %.
Способность сухой ламинарии поглощать значительные количества свободной воды обусловливает ее эффективное применение в качестве стабилизатора фаршевой структуры при изготовлении продукта.
Кроме того, ламинариевые водоросли являются наиболее доступным источником органического йода, а также содержат молекулярный йод-синергист – селен, который активно участвует в производстве гормонов щитовидной железы [17–19].
Разработанные фаршевые композиции, содержащие 5 % ламинарии, замораживали и хранили при температуре −18 °С в течение 30 суток. По истечении данного срока хранения производили размораживание фарша на воздухе при температуре 4–8 °С и изучали влияние холодильного хранения на изменение СМС (табл. 6).
Таблица 4 – Структурно-механические свойства комбинированных фаршевых композиций с ламинарией
Table 4 – Structural and mechanical properties of combined forcemeat compositions with luminaria
|
Модельный образец (доля |
Реологические показатели |
ВСС, % |
||
|
Pеak Load, г |
Work, мДж |
Final Load, г |
||
|
МПМО (30) : горбуша (70) |
||||
|
1 |
56,8 |
1,72 |
56,5 |
63,9 |
|
3 |
76,1 |
2,52 |
76,0 |
64,8 |
|
5 |
107,0 |
3,4 |
106,3 |
66,7 |
|
МПМО (75) : навага (25) |
||||
|
1 |
38,9 |
1,20 |
38,4 |
61,8 |
|
3 |
40,2 |
1,28 |
40,16 |
62,4 |
|
5 |
60,8 |
2,07 |
60,0 |
63,9 |
|
МПМО (20) : терпуг (80) |
||||
|
1 |
54,3 |
1,68 |
54,1 |
60,1 |
|
3 |
77,5 |
2,59 |
76,8 |
61,9 |
|
5 |
94,0 |
2,95 |
94,0 |
63,6 |
Таблица 5 – Потери после термообработки фаршевых композиций с включением ламинарии
Table 5 – Losses after thermal treatment of forcemeat
compositions which include luminaria
|
Фаршевая композиция (доля, %) |
Потери массы в зависимости от массовой доли ламинарии, % |
|||
|
0 % |
1 % |
3 % |
5 % |
|
|
Горбуша (70) + МПМО (30) |
11,0 |
9,5 |
8,0 |
6,0 |
|
Навага (25) + МПМО (75) |
12,0 |
1,5 |
10,0 |
8,0 |
|
Терпуг (80) + МПМО (20) |
11,5 |
10,6 |
9,0 |
7,0 |
Таблица 6 – Влияние холодильного хранения
на изменение СМС фаршевых композиций
Table 6 – Influence of refrigerated storage on the changes
in structural and mechanical properties of forcemeat compositions
|
Модельный образец |
Реологические показатели |
ВСС, |
||
|
Pеak Load, г |
Work, мДж |
Final Load, г |
||
|
Горбуша (70) + МПМО (30) |
84,0 |
3,4 |
83,2 |
59,1 |
|
Навага (25) + МПМО (75) |
52,0 |
2,95 |
72,0 |
51,6 |
|
Терпуг (80) + МПМО (20) |
71,8 |
2,07 |
69,8 |
55,2 |
Из табл. 6 видно, что холодильное хранение способствует снижению СМС фаршевых композиций. Так, снижение пиковой нагрузки в среднем составляет 19,8 %, ВСС уменишается в среднем на 14,4 %, что оказывает негативное влияние на их формующую способность и приводит к увеличению потерь массы готовых изделий при кулинарной обработке.
Выводы
В результате исследования определены значения структурно-механических свойств монофаршей из дальневосточных видов рыб и комбинированных фаршевых систем на их основе с добавлением мяса птицы механической обвалки. Установлено, что введение в рыбный фарш МПМО снижает формующую способность фаршевой системы. Показано, что внесение сухой измельченной ламинарии в количестве 1, 3, 5 % позволяет улучшить формующую способность комбинирован-ных продуктов, снизить потери массы готового продукта в процессе термообработки.
Холодильное хранение фаршевых композиций способствует ухудшению их СМС. Рекомендуемый срок холодильного хранения полуфабрикатов, изготовленных на основе разработанных фаршевых композиций, не должен превышать 30 суток при температуре −18 °С.
Полученные результаты являются основой для обоснования оптимальных рецептур и выбора технологических режимов для производства кулинарных изделий на основе комбинированных фаршей из мяса птицы механической обвалки и гидробионтов.
1. Чернышова, О. В. Технохимический состав и функционально-технологические свойства недоиспользуемого рыбного сырья Волго-Каспийского бассейна / О. В. Чернышова, М. Е. Цибизова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. - 2012. - № 2. - С. 189-194.
2. Голикова, Е. Н. Изучение возможности изготовления фарша типа «сурими» из недоиспользуемых маломерных биоресурсов Волго-Каспийского региона / Е. Н. Голикова, М. Д. Мукатова, Н. А. Киричко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство, 2011. - № 1. - С. 103-109.
3. Саяпина, Т. А. Размерно-массовый и химический состав некоторых видов мезопелагических рыб / Т. А. Саяпина, Е. С. Чупикова, Л. Г. Бояркина // Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра). - 2008. - Т. 152. - С. 329-334.
4. Гладышев, М. И. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека / М. И. Гладышев // Journal of Siberian Federal University. Biology. - 2012. - № 4. - С. 352-386.
5. Abbas, K. A. Fatty acids in fish and beef and their nutritional values: a review / K. A. Abbas, A. Mohamed, B. Jamilah // Joutnal of food, agriculture and environment. - 2009. - Vol. 7, № 3-4. - С. 37-42.
6. Студенцова, Н. А. Функциональные продукты питания из гидробионтов / Н. А. Студенцова // Пищевая промышленность. - 2003. - № 11. - С. 80-81.
7. Накопление селена в водных организмах Каспийского моря / Н. А. Голубкина [и др.] // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. - 2012. - № 1. - С. 129-132.
8. Дворянинова, О. П. Расширение ассортимента рыбопродуктов на основе фарша: оптимизация сырьевых комбинаций, свойства и усовершенствованные технологии / О. П. Дворянинова // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2014. - № 1. - С. 32-42.
9. Бойцова, Т. М. Моделирование сбалансированных продуктов на основе рыбного фарша / Т. М. Бойцова, Ж. Г. Прокопец // Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра). - 1999. - Т. 125. - С. 338.
10. Ферментная модификация свойств мяса кур-несушек / А. И. Жаринов [и др.] // Мясная индустрия. - 2002. - № 12. - С. 12-13.
11. Мотовилов, О. К. Использование кедрового жмыха в технологии колбасных изделий из мяса кур механической обвалки: оценка качества / О. К. Мотовилов, А. И. Морозов, О. С Гергардт // Новые технологии. - 2010. - № 4. - С. 38-41.
12. Рехина, Н. И. Об определении влагоудерживающей способности рыбного фарша / Н. И. Рехина, С. А. Агапова, И. В. Теребкова // Рыбное хозяйство. - 1972. - № 5. - С. 67-68.
13. Маслова, Г. В. Теория и практика создания комплекса рациональных ресурсосберегающих технологий гидробионтов : дис. … д-ра техн. наук : 05.18.04 / Маслова Галина Васильевна. - М., 2002. - 497 с.
14. Рамбеза, Е. Ф. Влияние химического состава мяса рыбы на качество и сроки хранения пищевого мороженого рыбного фарша / Е. Ф. Рамбеза, Н. И. Рехина // Рыбное хозяйство. - 1980. - № 3. - С. 66-68.
15. Разработка технологических параметров подготовки сырья для производства комбинированных фаршей с ламинарией / Е. В. Литвинова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. - 2011. - № 3. - С. 67-70.
16. Прокопец, Ж. Г. Обоснование и разработка технологии продуктов из гидробионтов с регулируемой пищевой ценностью : дис. … канд. техн. наук : 05.18.04 / Прокопец Жанна Георгиевна. - Владивосток, 2002. - 180 с.
17. Агунова, Л. В. Анализ производства мясных продуктов функционального назначения для коррекции йододефицитных состояний / Л. В. Агунова // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2015. - Т. 2, № 10 (74). - С. 9-14. DOI:https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39693.
18. Витман, М. А. Использование биологически активных добавок к пище для профилактики йоддефицитных заболеваний / М. А. Витман, Т. В. Пилипенко // Вопросы питания. - 2015. - Т. 84, № 5. - С. 28.
19. Obluchinskaya Ye.D. Sravnitelʼnoe issledovanie burykh vodorosley Barentseva morya [Comparative chemical composition of the Barents Sea brown algae]. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya [Applied Biochemistry and Microbiology], 2008, vol. 44, no. 3, pp. 337-342. DOI:https://doi.org/10.1134/S0003683808030149.
