Исследование влияния культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на качество мясного сырья

В последние годы производители мясной индустрии в связи с недостатком отечественного сырья все чаще используют импортное, которое зачастую имеет низкие качественные характеристики по основным технологическим параметрам, влияющим соответственно на потребительские свойства готовых продуктов. Поэтому вопрос улучшения и стабилизации качественных характеристик готового продукта актуален [3].

Одним из путей решения данной проблемы является использование при производстве мясных продуктов пробиотических микроорганизмов, в частности пропионовокислых бакте- рий. В процессе их жизнедеятельности синтезируется значительное количество ценных метаболитов, которые способны оказывать положительное действие на качество готовых изделий [2]. Исследованиями было установлено, что они не только накапливаются в биомассе, но и остаются в культуральной жидкости - побочном продукте производства концентратов пропионовокислых бактерий. Следует отметить, что культуральная жидкость не используется в практических целях. В связи с этим представляет интерес ее применение при производстве вареных колбасных изделий [4].

При производстве данной группы колбас большое значение имеют функциональнотехнологические свойства мясного сырья, так как оно многокомпонентно, вариабельно по составу и свойствам, что приводит к значительным колебаниям в качестве готовой продукции. В связи с этим исключительное значение приобретает информация о способах улучшения функционально-технологических свойств основного сырья и его компонентов, влиянии вспомогательных материалов и внешних факторов на характер их изменения.

Цель исследования - изучение влияния культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий на качество мясного сырья.

Материалы и методы исследования

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров».

Объектами исследований служили: культуральная жидкость концентрата пропионовокислых бактерий штамм P. freudenreichii subsp. Shermanii АС-2503. Для исследований использовали культуральную жидкость, полученную после отделения биомассы клеток. Сырье: говядина жилованная второго сорта, говядина жилованная жирная, свинина жилованная полужирная, шпик хребтовый.

Влагосвязывающую способность и пластичность определяли методом прессования по Грау-Хамма, влагоудерживающую и жироудерживающую способность мясного сырья определяли по методу, разработанному по Р.М. Салаватулиной и др. [1].

Результаты исследований и их обсуждение

Ранее проведенные исследования показали, что в культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий содержится достаточно высокое количество жизнеспособных клеток - до 10⁸ КОЕ/см³. Также было установлено, что ценные метаболиты, синтезируемые пропионовокислыми бактериями, накапливаются в культуральной жидкости. Обнаружено значительное количество антиокислительных ферментов, витамина В12 , отмечены высокий экзополисахаридный потенциал и антимутагенная активность. Интересен тот факт, что пропионовокислые бактерии наряду с пропионовой и уксусной кислотами синтезируют большое количество янтарной и лимонной кислот, природных консервантов [3].

При выборе оптимальной дозы вносимой культуральной жидкости, содержащей жизнеспособные клетки, учитывали их рост в мясном сырье при температуре (0-4) ºС. В сырье вносили различные дозы и проводили количественный учет бактерий. Наиболее активный рост клеток отмечен при внесении 5%. Дальнейшее увеличение не приводит к заметному повышению биохимической активности, поэтому была выбрана доза вносимой добавки 5% [5].

Одной из главных проблем в технологии колбасных изделий является влагосвязывающая способность мяса, имеющая практическое и экономическое значение. Сочность, нежность, вкус и другие характеристики, определяющие качество готового продукта, зависят от гидратации мяса, которая также играет большую роль на всех стадиях технологического процесса производства колбас. Связывание воды мясом имеет большое значение для получения высокого выхода, а также сочности и хорошей консистенции готовых изделий.

На первом этапе работы было изучено влияние культуральной жидкости на влагосвязывающую способность мясного сырья. Результаты исследований представлены на рисунке 1.

Продолжительность посола, ч

Контроль Опыт

Рисунок 1 – Влияние культуральной жидкости на ВСС мясного сырья

Анализ рисунка 1 показывает, что во всех образцах идет увеличение ВСС, но в образце с культуральной жидкостью КПБ показатели значительно выше. Следует отметить, что опытный образец к 10-12 ч достигает тех же значений, что и контрольный к 24 ч посола. Было установлено, что в культуральной жидкости накапливается значительное количество эк-зополисахаридов - веществ, обладающих высокой водопоглотительной способностью, и это обусловливает формирование влагосвязывающей способности мясного сырья в более короткие сроки [4]. Также протеолитические ферменты, продуцируемые жизнеспособными клетками, наравне с собственными ферментами мяса и ионами хлорида натрия способствуют диссоциации актомиозинового комплекса, вследствие чего увеличивается число гидрофильных центров, удерживающих влагу в мясном сырье при посоле и на протяжении всего технологического цикла производства.

В следующей серии опытов была определена влагоудерживающая и жироудерживающая способность мясного сырья, так как одним из основных условий технологии производства вареных колбас высокого качества является связанное состояние жира и влаги в течение всего технологического процесса. Удерживание воды мясом имеет большое значение для получения высокого выхода готовых изделий, а также сочности и хорошей консистенции вареных колбас.

Результаты исследований представлены на рисунках 2, 3.

Контроль Опыт

Рисунок 2 – Влияние культуральной жидкости Рисунок 3 – Влияние культуральной жидкости на ЖУС мясного сырья                     на ВУС мясного сырья

Продолжительность посола, ч

Контроль         Опыт

Анализ рисунков показывает, что во всех образцах идет увеличение ВУС и ЖУС, при этом в опытных образцах процесс идет более интенсивно, и придание необходимых функционально-технологических свойств происходит в более короткие сроки, это, вероятно, объясняется тем, что экзополисахариды, синтезируемые пропионовокислыми бактериями, обла- дающие высокой водопоглотительной способностью, удерживают влагу в течение всего технологического цикла производства.

Следует отметить, что одним из главных структурно-механических показателей, характеризующих качество мясного сырья, является пластичность. Из литературных источников известно, что для эффективного повышения нежности мяса используют энзиматические препараты протеолитического действия, полученные из бактерий и плесеней. В связи с этим на следующем этапе работы изучали влияние культуральной жидкости на пластичность мясного сырья. Результаты исследований представлены на рисунке 4.

Контроль           Опыт

Рисунок 4 – Влияние культуральной жидкости на пластичность мясного сырья

Как видно из рисунка 4, протеолитические ферменты пропионовокислых бактерий воздействуют на мышечные волокна, в результате чего происходят деструкция белков мяса и компонентов соединительной ткани и более интенсивное повышение пластичности опытных образцов.

Таким образом, можно сделать вывод, что применение культуральной жидкости концентрата пропионовокислых бактерий позволяет значительно ускорить течение биохимических процессов во время посола мясного сырья.

Заключение

Установлено, что биотехнологическая обработка культуральной жидкостью концентрата пропионовокислых бактерий, содержащей жизнеспособные клетки, оказывает существенное влияние на ускорение процесса созревания и формирование функциональнотехнологических свойств мясного сырья.