Анализ качества и безопасности деликатесных изделий при применении в технологии производства пробиотических культур

В современных условиях высокой интенсификации технологических процессов производства деликатесных изделий биохимические изменения на стадии посола и созревания сырья протекают не в полном объеме, в результате чего получаемые мясопродукты имеют низкие потребительские характеристики, практически не отличаются друг от друга по органолептическим показателям. Для обеспечения оптимального уровня качества широко используют пищевые добавки и ингредиенты, формирующие необходимую структуру, вкус и аромат готовых продуктов.

При выборе технологических добавок, включаемых в рецептуру мясных изделий, предпочтение отдается продуктам природного происхождения, влияющим не только на функциональные свойства сырья, но и обладающим высокой биологической активностью. Один из путей решения данной проблемы связан с биотехнологическими методами модификации мясного сырья, регулированием хода технологических, физико-химических и микробиологических процессов, в результате которых формируется структура, цвет и вкусоароматические характеристики деликатесного продукта [ 6 ] .

Пробиотики – это активные формы микроорганизмов, их структурные компоненты и метаболиты, оказывающие положительное влияние на микрофлору кишечника человека. Классическими пробиотиками являются бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы рода Lactobacillus.

Основная область применения пробиотиков – продукты молочного производства. На сегодняшний день спектр пробиотических продуктов значи- тельно расширился, «полезные» штаммы микроорганизмов применяются в различных отраслях промышленности, в том числе масло-жировой, хлебопекарной, мясной [1, 4, 9].

Предприятием ООО «Биокор» (ТД «Лактомир») разработаны пробиотические закваски, содержащие живые клетки ацидофильных и бифидобактерий. Предлагаемые пробиотические культуры обладают высокими технологическим свойствами, синтезируют высокоактивные протеолитические ферменты, являются активными продуцентами белка, витаминов, незаменимых аминокислот, насыщая готовый продукт полезными нутриентами [ 2 ] .

Наринэ форте – это концентрированный, жидкий, симбиотический кисломолочный продукт микробного происхождения для лечебнопрофилактических целей. Нарине форте содержит комплекс живых микроорганизмов – ацидофильных лактобактерий кислотоустойчивого штамма «Наринэ ТНСи» и бифидобактерий кислотоустойчивого штамма B.bifidum 791/БАГ и B.longum, а также продуктов их метаболизма – органических кислот, в т. ч. незаменимых аминокислот, бакте-рицинов, бифидогенных факторов.

Особенностью лактобактерий является их высокая устойчивость к поваренной соли и низким температурам. Лактобациллы способны расти при температуре около +1 °С и хорошо развиваются при +15 °С. Основными свойствами являются ки-слото- и ароматобразующая способность, последняя проявляется в способности продуцировать ацетоин. Культуры обладают выраженной протеолитической активностью, благодаря развитому комплексу протеиназ и пептидаз, в отношении не только молочных, но и мышечных, и соединитель-но-тканных белков.

Высокая кислотоустойчивость бактерий штамма Наринэ ТНСи (до 500 °Т) – очень важное технологическое свойство, благодаря которому бактерии этого штамма длительное время остаются жизнеспособными в рассоле при созревании мясного сырья, накапливают биомассу и конкурируют с патогенной микрофлорой, повышая санитарно-гигиенические показатели производства.

Кефинар – симбиоз кефира и бактерий «Наринэ – Форте», который содержит большое количество ферментов, иммуностимуляторов, витаминов, бактерицидных веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности ацидофильной палочки. Кефинар, кроме классических кефирных бактерий, которые представляют собой симбиоз более 50 видов полезных микроорганизмов, содержит пробиотические кислотоустойчивые штаммы ацидофильных бактерий «Нарине-ТНСи». Продукт не содержат сахаров, что позволяет работе кефирных микроорганизмов и ферментов проявляться наиболее полным образом. Кефинар активно расщепляет высокомолекулярные белки и липиды, обладает высокой кислото- и солеустой-чивостью. В кефинаре содержатся бактерии, являющиеся антагонистами условно-патогенной микрофлоры, в особенности кишечной палочки.

Согласно данным ряда авторов бифидобактерии активно сбраживают моно- и дисахариды, образуя значительные количества органических кислот; активно синтезируют витамины группы В, аскорбиновую кислоту, витамин К; образуют из неорганических соединений азота незаменимые аминокислоты (аланин, валин, аспарагин). Продукты метаболизма пробиотических культур, накапливаясь в рассоле, ускоряют созревание мясных изделий, насыщают мышечную ткань биологически активными компонентами [ 3, 8 ] .

Применение высоких температур на стадии тепловой обработки мясных продуктов исключает возможность сохранения жизнеспособности клеток пробиотических микроорганизмов. Пробиотический эффект в мясных изделиях обусловлен продуктами метаболизма, накопившимися в продукте в ходе технологического процесса, и струк- турными элементами клеток пробиотиков [5].

При посоле мясопродуктов микрофлора играет активную роль в ряде важных в технологическом отношении явлениях: стабилизации окраски, улучшении органолептических характеристик и повышении сохранности изделий [ 8, 11 ] .

Использование производственных заквасок позволяет равномерно распределить бакпрепараты в структуре мышечной ткани и обеспечить высокую удельную концентрацию микробных клеток; обогатить мясное сырье белком молочного сгустка, метаболитами микроорганизмов, что повышает питательную ценность и потребительские свойства готовых продуктов [ 6 ] .

Целью научного эксперимента являлось изучение роли пробиотических культур в производстве высококачественных деликатесных изделий с длительным сроком хранения. Материалом для исследований служили образцы варено-копченых изделий из свинины и мяса птицы, в технологическом цикле которых на стадии посола и созревания применяли культуры микроорганизмов, содержащиеся в кисломолочных концентратах На-ринэ-форте и Кефинар . Было апробировано применение пробиотических заквасок в двух комбинациях: в образцах мясных изделий № 1 – применяли концентрат Кефинар в объеме – 6 % от массы сырья, в рецептуру образцов № 2 – по 3 % от массы сырья пробиотических продуктов Кефинар и Наринэ-фортэ.

В процессе нагревания в мясе протекают процессы денатурации и коагуляции белков, при этом масса мяса уменьшается на 20–40 %, преимущественно за счет выделения воды, ранее связанной белками. Потери массы мясного сырья зависят от режима варки, уровня рН среды, наличия соли и фосфатов, массы куска мяса [ 5 ] .

Применение современных способов и режимов посола и температурной обработки позволяет сократить потери мясного сырья и увеличить выход готового продукта. Однако при применении в рассоле пробиотического концентрата Кефинар выход готового продукта достоверно возрастает по сравнению с контролем: в образце № 1 деликатесного изделия из свинины – на 7,2 %; в образце № 1 изделия из мяса птицы – на 9,4 % (табл. 1 и 2).

Таблица 1

Динамика массы мясного сырья на разных этапах технологического цикла (изделия из мяса птицы)

Номер пробы	Масса мясного сырья после разделки, г	Объем добавляемого рассола (60 % от массы сырья), мл	Масса мясного сырья после 12 часов созревания, г	В % к исходной массе сырья	Масса сырья после термической обработки, г	В % к исходной массе сырья
Проба № 1	950	570	1280,8	134,82	870,6	91,64
Проба № 2	1006	600	1220,9	121,36	854,8	84,97
Проба № 3 (контроль)	630	380	820,2	130,19	518,3	82,27

Таблица 2

Динамика массы мясного сырья на разных этапах технологического цикла (изделия из свинины)

Номер пробы	Масса мясного сырья после разделки, г	Объем добавляемого рассола (60 % от массы сырья), мл	Масса мясного сырья после 12 часов созревания, г	В % к исходной массе сырья	Масса сырья после термической обработки, г	В % к исходной массе сырья
Проба № 1	1000	600	1270	127	844	84,4
Проба № 2	1000	600	1248	124,8	770	77,0
Проба № 3 (контроль)	1000	600	1242	124,2	772	77,2

При оценке влагосвязывающей способности (ВСС) мясного сырья в процессе созревания установлено, что наибольшее влияние на улучшение функционально-технологических свойств оказало применение в технологии цельномышечных изделий равных концентраций пробиотических заквасок Кефинара и Наринэ-фортэ. Так, через 4 часа созревания наблюдали возрастание ВСС сырья в образцах изделий из мяса птицы № 2 – на 2,6 %; через 8 часов – на 4,5 %; через 12 часов – на 3,6 % по сравнению с контролем (рис. 1).

Воздействие протеолитических ферментов микроорганизмов приводит к диссоциации и расслаблению актомиозинового комплекса, вследствие чего увеличивается число гидрофильных центров, возрастает влагосвязывающая способность мышечных белков, что приводит, в конечном итоге, к уменьшению потерь массы при термической обработке [7, 10].

При анализе пищевой ценности деликатесных изделий из свинины установлено достоверное возрастание массовой доли белка в опытных образцах на 25,3 % – в образце № 1; на 45,1 % – в образце № 2 (табл. 3).

В деликатесных изделиях из мяса птицы наиболее значительное возрастание концентрации белка наблюдалось в образце № 2, где в рецептуре применяли равные пропорции Кефинара и Наринэ-фортэ, – на 15,9 % по сравнению с контрольным образцом (табл. 4). Следовательно, внесение куль-

Таблица 3

Пищевая ценность деликатесных изделий из свинины

Номер пробы	Наименование показателя
	М.д. белка, %	М.д. жира, %	М.д. нитрита натрия, %	М.д. влаги, %
Проба № 1	20,3	24,4	0,0019	51,5
Проба № 2	23,5	19,7	0,0032	54,0
Проба № 3 (контроль)	16,2	23,7	0,0033	48,7

Таблица 4

Пищевая ценность варено-копченых изделий из мяса птицы

Номер пробы Наименование показателя М.д. белка, % М.д. жира, % М.д. нитрита натрия, % М.д. влаги, % Проба № 1 14,8 10,1 0,0043 70,7 Проба № 2 21,1 11,0 0,0044 64,0 Проба № 3 (контроль) 18,2 7,6 0,0042 69,4 тур микроорганизмов, способствуя повышению влагосвязывающей способности мяса, обуславливает минимальные потери питательных нутриентов, в частности белка в процессе термической обработки сырья. Кроме того,

Рис. 1. Динамика влагосвязывающей способности мяса

№ 1 мясо птицы

№ 2 мясо птицы

№ 3 мясо птицы

применение кисломолочных концентратов позволяет обогатить мышечную ткань белковым молочным сгустком, содержащим продукты метаболизма бифидобактерий, лактобактерий, структурные элементы клеток пробиотиков [ 6, 7 ] .

По содержанию остаточного количества нитрита натрия все исследуемые образцы соответствовали требованиям технических условий. Однако наименьшее количество цветообразующего ком-

понента установлено в опытном образце свинины № 1 – на 42,1 % ниже по сравнению с контролем. Полученные данные объясняются денитрифицирующими свойствами молочнокислых микроорганизмов. Диссимиляционные нитритредуктазы пробиотических культур катализируют восстановление нитрита до оксида азота, что имеет значение для сохранения устойчивой окраски и снижения концентрации остаточного нитрита натрия в готовых мясопродуктах [ 10 ] .

Вследствие высокой способности связывать влагу, установленной в сырье образцов мясопродуктов при применении в рассоле пробиотических культур, наблюдается возрастание массовой доли влаги в готовом продукте. Максимальная влажность наблюдается в образцах № 1 и № 2 варенокопченых изделий как из свинины, так и из мяса птицы.

Улучшение технологических показателей сырья соотносилось с результатами органолептической оценки опытных образцов деликатесных изделий. Микроорганизмы с высокой ферментативной активностью способны активно расщеплять органические вещества мышечной ткани с образованием низкомолекулярных соединений: летучих жирных кислот, аминого азота, ферментов, органических кислот, накопление которых способствует формированию вкусо-ароматических показателей мясных изделий за более короткий период, ускоряет созревание сырья, улучшает его структурные характеристики [ 10 ] .

Анализ данных органолептической оценки свидетельствует, что по ряду показателей (цвет и вид на разрезе, консистенция и сочность, вкус и аромат) опытные образцы варено-копченых изделий получили более высокие баллы по сравнению с контрольными. Средняя оценка при дегустационном анализе образцов деликатесных изделий из мяса птицы № 1 и № 2 составила 4,26 и 4,34 балла соответственно, тогда как контрольный образец был оценен в 4,18 баллов. Образцы деликатесных изделий из свинины № 1 и № 2 получили общую оценку 4,38 и 4,55 балла, дегустаторами были от- мечены особенный ярко выраженный аромат копчения, сочная и нежная консистенция данных мясопродуктов. Образец изделия из свинины № 2, содержащий равные пропорции бактериальных культур Кефинар и Наринэ-фортэ в рассоле, был высоко оценен по показателям: внешний вид и цвет (характеризовался как насыщенный; равномерный), вкус и аромат (характеризовался как специфический копчения; мясной; вкус и аромат специй).

Окисление липидной фракции под действием внешних факторов среды ограничивает сроки годности мясопродуктов. Окисление жирных кислот способствует утрате характерного аромата, ухудшает внешний вид и цветовые характеристики образцов. Первичные продукты окисления могут образовывать плохо усваиваемые и токсичные соединения с аминокислотами, снижая пищевую ценность жиров. Пробиотическими культурами синтезируется комплекс соединений, обладающих антиокисдантными свойствами. Антиоксидантные соединения способны утилизировать активные формы кислорода, предохранять ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в сырье от окисления, что позволяет продлить сроки хранения готовых мясопродуктов [2].

Установлено, что одним из побочных продуктов микробиологического процесса является фермент каталаза – антиоксидант, препятствующий прогорканию мясных изделий при длительном хранении [ 2, 7 ] .

В ходе эксперимента нами подтверждено снижение интенсивности окислительных процессов в образцах мясопродуктов, производимых с использованием пробиотических культур. Изучение перекисных и кислотных чисел на 5-е сутки хранения показало, что характер изменения липидной фракции в опытных образцах значительно отличался от контрольного образца. Так, в образцах варенокопченых изделий из свинины № 1 и № 2 значение кислотного числа было на 23,6 и 9,1 % соответственно ниже по сравнению с контролем, а накопление пероксидов снижалось на 74,5 и 25,4 % по отношению к контрольному образцу (рис. 2, 3).

Анализ экспериментальных данных позволяет отметить достоверное различие в уровне окислительных процессов через 7 суток хранения в образцах, произведенных с применением пробиотических заквасок в отличие от контрольных. Так значение кислотного числа в опытных образцах деликатесных изделий было на 10,0–44,3 % ниже, а перекисного числа – на 20,3–60,1 % ниже по сравнению с контрольными образцами (рис. 4, 5). В опытных образцах мясопродуктов снижался уровень накопления первичных продуктов окисления, окислительные процессы протекали менее

Рис. 2. Кислотное число липидной фракции свинины

Рис. 3. Динамика накопления первичных продуктов окисления в свинине

Рис. 4. Кислотное число липидной фракции мяса птицы

Рис. 5. Динамика накопления первичных продуктов окисления в мясе птицы

интенсивно, что положительно отразилось на устойчивости продуктов при хранении.

Бифидобактерии, лактобактерии проявляют высокую антагонистическую активность в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Причиной антимикробного действия заквасок является образование и накопление соединений, обладающих антибиотическим действием, изменение физико-химических условий фарша (рН, окислительно-восстановительный потенциал), а также конкуренция в отношении энергетического субстрата [ 2 ] .

Антагонистическое действие на патогенные микроорганизмы оказывают органические кислоты, антимикробные вещества, бактериоцины, продуцируемые микроорганизмами. Продуцирование органических кислот приводит к повышению ки- слотности и, как следствие, угнетению нежелательной микрофлоры.

По микробиологическим показателям через 5 суток хранения все образцы варено-копченых изделий соответствовали требованиям СанПиН. Однако в ходе исследований отмечено достоверное снижение бактериальной загрязненности в образцах деликатесных изделий, произведенных с применением равных пропорций пробиотических заквасок Кефинар и Наринэ-фортэ (табл. 5 и 6).

Таким образом, бактериальные закваски -важнейший фактор формирования качества мясных изделий. Правильно подобранные культуры, применяемые в технологическом цикле производства, способствуют не только формированию приятного вкуса и аромата продукта, стабилизации окраски, но и повышению пищевой ценности, а также подавлению жизнедеятельности санитарно-

Таблица 5

Результаты исследований микробиологических показателей варено-копченых изделий из мяса птицы через 5 суток хранения

Номер пробы	Определяемый показатель	Единица измерения	Результаты исследований	Величина допустимого уровня
Проба № 1	КМАФАнМ	КОЕ/г	2,4х102	Не более 1×103
Проба № 2	КМАФАнМ	КОЕ/г	1,6х102	Не более 1×103
Проба № 3 (контроль)	КМАФАнМ	КОЕ/г	2,1х102	Не более 1×103

Таблица 6

Результаты исследований микробиологических показателей деликатесных изделий из свинины через 5 суток хранения

Номер пробы Определяемый показатель Единица измерения Результаты исследований Величина допустимого уровня Проба № 1 КМАФАнМ КОЕ/г 6,5×102 Не более 1×103 Проба № 2 КМАФАнМ КОЕ/г 5,1×102 Не более 1×103 Проба № 3 (контроль) КМАФАнМ КОЕ/г 6,2×102 Не более 1×103 показательных микроорганизмов. Деликатесные изделия, произведенные по рецептуре, включающей равные пропорции Кефинара и Наринэ-фортэ, отличаются наиболее высокой влагосвязывающей способностью, наибольшим содержанием белка, лучшими органолептическими показателями. Данные мясопродукты характеризуются низкой бактериальной обсемененностью и пригодны для длительного хранения.

Важнейшая задача современной биотехнологии – выделение молочнокислых микроорганизмов, способных синтезировать достаточное количество вкусо-ароматических компонентов, кисло-то- и солеустойчивых, способных развиваться при низких положительных температурах. Пробиотические культуры, применяемые в мясной промышленности, должны обладать высокой ферментативной активностью, продуцировать в процессе жизнедеятельности физиологически активные вещества, что позволяет производить мясные изделия с высокой пищевой и биологической ценностью, улучшенными органолептическими характеристиками и пролонгированным сроком хранения.