Исследование показателей мясного фарша с белково-жировой эмульсией

Доступность и разнообразие продуктов массового потребления постоянно увеличиваются, но тема повышения качества и сбалансированности таких продуктов остается актуальной. Необходимы разработка рецептур и внедрение технологий производства обогащенных пищевых продуктов, систематическое потребление которых может оказывать положительное влияние на здоровье населения.

Темпы жизни современного человека приводят к увеличению потребления готовых продуктов питания. Наряду с этим большинство потребителей не имеют четкого представления об основах правильного питания [1, 2].

Избыточное потребление продуктов с повышенной калорийностью может оказывать негативное влияние на здоровье человека и является одним из факторов ожирения. Этот аспект может служить причиной отказа от покупки колбасных изделий потребителей, придерживающихся правильного питания, но в большинстве случаев такие продукты потребляются ежедневно [3, 4].

Свиной шпик, являясь дополнительным компонентом традиционных рецептур колбасных изделий, относится к высококалорийным продуктам питания [5].

Одним из методов замены шпика в технологиях колбасных изделий является использование обогащенных белково-жировых эмульсий различной природы. Кроме того, применение эмульсии заданного состава предоставляет возможность расширения рынка здорового питания, снижения себестоимости и повышения функционально-технологических характеристик готового продукта [6 - 8].

Рост доказательной базы данных по биологической эффективности и функциональных свойствах морских водорослей, в том числе и Ascophyllum nodosum , увеличивается, тем не менее продуктов питания с использованием данной водоросли недостаточно [9 - 12].

Использование бурой водоросли Ascophyllum nodosum в составе белково-жировой эмульсии актуален, так как данный компонент является дополнительным источником биологически активных веществ, а именно эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот, оказывающих благоприятное воздействие на иммунное и функциональное состояние человека, а также хлорофила, фукоксантина, каратиноидов, витаминов Е ( α -токоферол) и D (эргокальциферол) [13 - 16].

Стабилизатором эмульсии в данном случае является соевый белковый изолят, так как он обладает высокими технологическими характеристиками, позволяющими эффективно связывать жир и воду [17].

Композиция соевого и льняного масел способствует повышению биологической ценности готового продукта. Применение данной липидной комбинации в составе белково-жировой эмульсии может заменить жировую составляющую, не влияя на потребительские характеристики продукта [18].

Анализ разработок белково-жировных эмульсий для колбасных изделий показывает, что в качестве основного компонента используется комбинация сырья растительного и животного происхождения. Использование таких эмульсий с целью замены традиционно свиного шпика не только улучшает функционально-технологические показатели и биологическую ценность, но и оказывает положительное влияние на структурно-механические свойства готового изделия, а также способствует расширению ассортимента выпускаемой продукции [19, 20].

Таким образом, разработка и модификация рецептур мясных фаршей для колбасных изделий с использованием белково-жировых эмульсий на основе нетрадиционного сырья для замены свиного шпика являются актуальными.

Цель – исследование показателей мясного фарша с белково-жировой эмульсией на основе порошка из бурой водоросли Ascophyllum nodosum , соевого белкового изолята и композиции соевого и льняного масла.

Задачи : определить количество белково-жировой эмульсии, обеспечивающее наилучшие органолептические показатели опытной модели; составить опытные модели фарша с белково-жировой эмульсией; исследовать органолептические и функционально-технологические свойства опытных моделей в сравнении с контрольным образцом (без использования белковожировой эмульсии, но с добавлением свиного шпика).

Материалы и методы исследования

Объектом исследования служил мясной фарш на основе говядины ГОСТ 33818-2016 «Мясо. Говядина высококачественная. Технические условия», полученный путем добавления белково-жировой эмульсии, состоящей из морской водоросли Ascophyllum nodosum ГОСТ 31412-2010 «Водоросли, травы морские и продукция из них», соевого белкового изо-лята ГОСТ 31388-2009 «Продукты соевые пищевые. Технические условия», композиции из соевого и льняного масла, советующее ГОСТ 31760-2012 «Масло соевое. Технические условия» и ГОСТ 35012-2023 «Масло льняное нерафинированное Технические условия», воды ГОСТ 32220-2013 «Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия», дополнительно вносили посолочную смесь ГОСТ Р 58859-2020 «Смеси нитритно-посолочные для мясной продукции. Технические условия» и вкусо-ароматическую смесь ГОСТ 332712015 «Пряности сухие, травы и приправы овощные».

В качестве контрольного образца было взято 75 % основного и 25 % вспомогательного сырья - шпика ГОСТ Р 55485-2013 «Национальный стандарт Российской Федерации продукты из шпика. Технические условия». Содержание вкусо-ароматической добавки (соль, сахар, пряности (перец черный, орех мускатный)) во всех опытных моделях фаршей (ОМФ) и контрольном образце составило 3 %.

С целью проведения сравнительного анализа были составлены ОМФ из говядины с использованием полученной ранее белково-жировой эмульсией, которая соответствовала требованиям ГОСТ 31755-2012 «Соусы на основе растительных масел. Общие технические условия».

Отбор средних проб ОМФ и контрольного образца проводили по ГОСТ Р 51447-99 «Мясо и мясные продукты. Методы отбора проб».

Органолептические показатели полученных ОМФ исследовали в соответствии с ГОСТ 9959-2015 «Продукты мясные. Общие условия проведения органолептической оценки».

Определение физико-химических показателей проводили стандартными методами: массовую долю жира определяли по ГОСТ 23042-2015 «Мясо и мясные продукты. Методы определения жира», белок – по ГОСТ 25011-2017 «Мясо и мясные продукты. Методы определения белка». Стабильность эмульсии (СЭ) определяли методом центрифугирования.

Влагоудерживающую способность (ВУС) опытной модели определяли с использованием жиромера, влагосвязывающую способность (ВСС) – методом прессования.

Микробиологические показатели определяли по ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ 26670-91, ГОСТ 26669-85.

Результаты исследования и их обсуждение

На первом этапе технологического процесса все компоненты поступали на приемку для контроля качества. На следующей стадии охлажденную говядину измельчали на мясорубке Gemlux GL-MG5PRO с диаметром решетки 4 мм. Далее измельченную говядину и белковожировую эмульсию помещали в гомогенизатор Luxstahl Mixer 250 VV и перемешивали в течение 7 - 10 мин. В качестве контрольного образца использовали говядину и свиной шпик, полученный аналогичным методом. По окончании гомогенизации готовый продукт отправляли на хранение при температуре (0±4) °С.

Опытные модели фаршей отличались количественным соотношением вспомогательного компонента - белково-жировой эмульсии, полученной ранее. Содержание эмульсии составляло 5, 15, 25, 30 % к общей массе. В соответствии с традиционными рецептурами колбасных изделий суммарное содержание основного компонента находилось в пределах 70 - 85 %, а содержание шпика - 15 - 30 % [19].

Соотношение компонентов ОМФ на основе измельченной говядины и белково-жировой эмульсии представлено в таблице 1.

Таблица 1 Рецептурный состав ОМФ с добавлением белково-жировой эмульсии

Компонент	Контрольный образец	ОМФ-1	ОМФ-2	ОМФ-3	ОМФ-4
Говядина измельченная, %	75	95	85	75	70
Шпик, %	25	-	-	-	-
Белково-жировая эмульсия, %	-	5	15	25	30
Вкусо-ароматическая добавка, %	3	3	3	3	3

Выбор оптимальной рецептуры ОМФ с добавлением белково-жировой эмульсии был основан на оценке органолептических показателей, а именно запаха, консистенции, цвета, в соответствии с ГОСТ 9959-2015 «Продукты мясные. Общие условия проведения органолептической оценки». Результаты органолептической оценки представлены в таблице 2.

Таблица 2

Органолептическая оценка ОМФ с белково-жировой эмульсией

Опытная модель	Запах	Консистенция	Цвет
Контрольный образец	свойственный доброкачественному продукту	однородная мясная масса без костей, хрящей, сухожилий, грубой соединительной ткани, кровяных сгустков и пленок	от светло-розового до темно-красного
ОМФ-1	характерный для используемого сырья, со слегка уловимым запахом водорослей	однородная, вязкая мясная масса	темно-красный цвет с мелкими темно-зелеными включениями
ОМФ-2	характерный для используемого сырья, со слегка уловимым запахом водорослей	однородная средне вязкая мясная масса	темно-красный цвет с мелкими темно-зелеными включениями
ОМФ-3	характерный для используемого сырья, с уловимым запахом водорослей	однородная, средне вязкая, мясная масса	темно-красный цвет с редкими темно-зелеными включениями
ОМФ-4	характерный для используемого сырья, с резким запахом водорослей	однородная, жидкая мясная масса	темно-красный цвет с частыми темно-зелеными включениями

Анализ данных таблицы 2 показал, что внесение белково-жировой эмульсии в количестве 5 - 15 % (ОМФ-1 и ОМФ-2) не оказывало существенного влияния на изучаемые органолептические показатели. ОМФ-4, содержащая 30 % эмульсии, обладала резким запахом, частыми темно-зелеными включениями (измельченная водоросль Ascophyllum nodosum ) и жидкой консистенцией, что могло негативно сказаться на органолептических показателях готового продукта (рыхлость, неоднородность) и на потребительских качествах за счет резкого запаха используемого сырья. Таким образом, ОМФ-3, содержащая 25 % белково-жировой эмульсии, обладала оптимальными органолептическими характеристиками и имела потенциал для использования в рецептурах колбасных изделий.

На следующем этапе исследования были определены физико-химические показатели ОМФ-3, в том числе в сравнении с требованиями нормативной документации ГОСТ Р 553652012 «Фарш мясной. Технические условия».

Результаты исследования представлены в таблице 3.

Таблица 3

Физико-химические показатели ОМФ с белково-жировой эмульсией

Наименование показателя	Нормативный показатель по ГОСТ Р 55365-2012	Контрольный образец	ОМФ-3
Массовая доля белка, %	11,0 - 16,0	15,0±0,87	13,0±0,89
Массовая доля жира, %	15,0 - 35,0	32,0±0,82	24,0±0,54
Стабильность эмульсии, %	не менее 97,0	99,0±0,12	98,0±0,17

Данные, представленные в таблице 3, свидетельствовали о том, что показатели массовой доли белка в ОМФ-3 и контрольном образце различались незначительно (2 %), а массовая доля жира в ОМФ-3 была ниже на 7 %, что связано с использованием в рецептуре контрольного образца свиного шпика. Внесение белково-жировой эмульсии не повысило стабильность массы, но показатели соответствовали требуемым нормам, что позволило эффективно использовать данный компонент в технологиях фаршей для колбасных изделий.

Результаты исследования функционально-технологических показателей в сравнении с контрольным образцом приведены в таблице 4.

Таблица 4

Функционально-технологические показатели ОМФ с белково-жировой эмульсией

Наименование показателя	Контрольный образец	ОМФ-3
ВУС, %	59,0±0,25	63,7±0,27
ВСС, %	62,4±0,40	67,9±0,35

Оценка функционально-технологических показателей исследуемой модели и контрольного образца показала, что при внесении белково-жировой эмульсии в фарш влагоудерживающая способность увеличилась на 4,7 %, а влагосвязывающая способность - на 5,5 %. Следовательно, внесение белково-жировой эмульсии увеличивало содержание влаги, что может оказать влияние на выход готового продукта, а также улучшить консистенцию, а именно понизить жесткость готовой продукции.

Следующий этап исследования был направлен на микробиологическую оценку показателей полученной ОМФ с использованием белково-жировой эмульсии. Исследования показателей, регламентируемых ТР ТС 034/2013, были проведены по истечении 12, 24, 48 ч хранения. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Микробиологические показатели фарша и использованием белково-жировой эмульсии

Наименование показателя	Допустимые уровни по ТР ТС 034/2013	Контрольный образец	ОМФ-3
Начало хранения
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	5×106	1,7×103	1,5×103
БГКП, г/см3 в 0,0001 г	не допускаются	не обнаружены	не обнаружены
Плесень, КОЕ/г, не более	500	не обнаружены	не обнаружены
После 24 ч хранения при темпе		ратуре 4±2 °С
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	5×106	2,2×103	2,1×103
БГКП, г/см3 в 0,0001 г	не допускаются	не обнаружены	не обнаружены
Плесень, КОЕ/г, не более	500	не обнаружены	не обнаружены
После 48 ч хранения при темпе		ратуре 4±2 °С
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	5×106	2,7×103	2,6×103
БГКП, г/см3 в 0,0001 г	не допускаются	не обнаружены	не обнаружены
Плесень, КОЕ/г, не более	500	не обнаружены	не обнаружены

Проведенные микробиологические исследования показателей ОМФ с использованием белково-жировой эмульсии свидетельствовали о том, что эмульсия не ухудшала санитарногигиеническую доброкачественность готового продукта на этапе хранения. Следует отметить, что на этапе хранения показатели ОМФ были несколько ниже, чем в контрольном образце. Влияние компонентов вносимой белково-жировой эмульсии заданного состава на антиокис-лительные свойства и сроки хранения требует отдельного исследования.

Заключение

На основании полученных результатов исследования установлено, что замена свиного шпика на белково-жировую эмульсию, в состав которой входили порошок из бурых водорослей Ascophyllum nodosum , соевый белковый изолят, вода и композиция соевого и льняного масла в количестве 25 %, обеспечила получение наилучших органолептических показателей. Исследуемая модель фарша имела темно-красный цвет с редкими включениями водорослей Ascophyllum nodosum, однородную консистенцию и уловимый запах вносимых компонентов. С практической точки зрения, внесение в фарш белково-жировой эмульсии обеспечило получение стабильной эмульсии (98 %), а замена свиного шпика позволила понизить показатели массовой доли жира на 7 %. Влагоудерживающая способность исследуемой модели увеличилась на 4,7 %, а влагосвязывающая способность увеличилась на 5,5 %. Модификация рецептуры путем замены свиного шпика на белково-жировую эмульсию заданного состава позволила улучшить функционально-технологические характеристики продукта, а также расширить ассортимент колбасных изделий.