Влияние аггравированной температуры на показатели окислительной порчи мясных консервов

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 637.528                                        

Главной задачей предприятий пищевой промышленности является быстрое и эффективное использование в конкурентной борьбе своих преимуществ. Длительность срока годности консервированной продукции. несомненно, является одним из главных преимуществ. Разработка новых видов консервированной продукции сопровождается санитарно-эпидемиологическая оценкой обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов. Такая оценка проводится для подтверждения соответствия продуктов установленным гигиеническим требованиям в течение этих сроков, а также для предупреждения их возможного вредного воздействия на здоровье человека и среду обитания [1].

Сроки годности и условия хранения пищевой продукции, согласно ТР ТС 021/2011, устанавливаются изготовителем. Традиционные (стандартные) испытания по определению показателей качества и безопасности консервов в процессе хранения при температурах, установленных в нормативной документации, являются наиболее достоверными. Но сроки годности многих продуктов, в частности, мясных консервов, могут измеряться годами, в таких случаях испытания по установлению срока годности методом натурного хранения чрезвычайно длительны.

Анализ литературных данных показывает, что, помимо натурного (складского) хранения, исследования по оценке и изменению качества и потребительских характеристик пищевых продуктов в процессе хранения ведутся с применением методов математического моделирования либо с применением методов ускоренного старения [2].

Методы математического моделирования не всегда дают достоверные результаты, так как достаточно сложно прогнозировать биохимические и химические процессы в многокомпонентной пищевой системе. В связи с этим большой интерес представляют методы искусственного старения ускоренным способом, позволяющие значительно сэкономить время и прогнозировать определенные показатели качества.

В настоящее время разработаны методы ускоренного старения для прогнозирования качества целого ряда продуктов [2–5].

Для консервированных мясопродуктов ГНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова» Россельхозакадемии (в настоящее время ФГБУ «ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН), была разработана «Временная инструкция по ускоренному определению сроков годности». Научной основой данной методики является эффект ускорения естественных процессов, происходящих в мясных консервах за счет повышения температуры хранения.

Стерилизованные мясные консервы, предназначенные для длительного хранения, являются самыми стабильными среди готовых к употреблению продуктов с точки зрения сохранения качественных показателей. Это обусловлено высокой температурой обработки, уничтожающей микрофлору и инактивирующей основные ферментные системы. Кроме этого, наличием герметичной упаковки, препятствующей попаданию внутрь микрофлоры и кислорода воздуха, что резко замедляет процессы окислительной порчи.

Однако, несмотря на устранение основных дестабилизирующих факторов (активной микрофлоры, тканевых ферментных систем, контакта с кислородом воздуха и др.), некоторая реакционная способность системы сохраняется. Имея низкий, практически остаточный, уровень интенсивности, окислительные процессы способны влиять на качество продукта. В процессе длительного хранения в стерилизованных мясных консервах происходят сложные химические, физико-химические и биохимические изменения, зависящие от многочисленных факторов: свойств исходного сырья, режимов термической обработки, вида потребительской упаковки, температурно-влажностных условий хранения.

Ухудшение качества стерилизованных консервов, связанное с наличием остаточной микрофлоры, не имеет лимитирующего значения для продукции, выработанной на благополучных с санитарной точки зрения производствах. На первый план выступают химические, физико-химические и биохимические изменения, которые могут быть представлены следующими группами процессов:

–гидролиз высокомолекулярных соединений (протеолитические и липолитические реакции);

–окисление липидной фракции;

–взаимодействие продуктов окисления липидов с активными группами белков и пептидов, окисление и трансформация свободных аминокислот;

–реакции синтеза (образование меланоидинов, мутагенов, шиффовых оснований, поликонденсация гидроперекисей липидов и др.) [3].

Окисление липидов является одной из основных причин порчи пищевых продуктов, в том числе консервированных. Этот процесс сопровождается появлением нежелательных привкусов и запахов (прогорклости), приводит к ухудшению качества продукта и сокращению срока годности.

Существенное влияние на скорость окисления липидов оказывают наличие кислорода и температура. Огромную роль играет также наличие свободной воды.

Для определения интенсивности окисления липидосодержащих систем используют такие показатели окислительной порчи как перекисное, кислотное, тиобарбитуровое числа, активная и титруемая кислотность [3, 6, 7].

По результатам работ, проведенных во ВНИИМП им. И. М. Горбатова, было установлено, что хранение консервов разных видов при повышенных температурах значительно ускоряет течение абиогенных процессов. Окислительные и гидролитические изменения жиров в консервах при температуре +37 °С происходят в 1,5–2,0 раза быстрее. Уже через 9–12 месяцев хранения отмечаются первые признаки порчи продуктов, выраженные кисловатым вкусом и незначительным запахом осаливания жира.

При разработке методологии по ускоренному определению сроков годности консервированных мясопродуктов было установлено, что протекающие в процессе хранения консервов гидролитические и окислительные процессы характеризуются изменениями pH, общей кислотности, амино-аммиачного азота, перекисного, тиобарбитурового и кислотного чисел жира, аминокислотного, жирнокислотного, витаминного составов. Результаты физикохимических показателей коррелируют с результатами органолептических исследований. объекты исследований

Объекты исследования. Объектами нашего исследования были консервы мясные кусковые стерилизованные «Говядина тушеная высший сорт», изготовленные по ГОСТ 32125, расфасованные в металлические консервные банки.

Методы исследования. Для выполнения исследования мясные консервы были заложены на хранение при аггравированной температуре +37 °С на 12 месяцев. Качество и безопасность консервов контролировались через 3, 6, 9, 10, 11, 12 месяцев хранения.

В ходе работы проводилась оценка безопасности и качества образцов по санитарногигиеническим показателям на соответствие ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 034/2013, по показателям качества на соответствие требованиями ГОСТ 32125, а также определялись показатели, характеризующие качество липидной фракции консервов. Для выполнения работы использованы органолептический, физико-химические, хроматографические, гистологический, иммуноферментный методы анализа.

Результаты исследований. В течение всего срока эксперимента консервы оставались безопасными по микробиологическим показателям. Рост числа микроорганизмов не зафиксирован, консервы удовлетворяли требованиям промышленной стерильности.

Содержание токсичных элементов в период эксперимента оставалось в пределах норм, установленных ТР ТС 021/2011. Миграция металлов из упаковки (железо, олово, свинец) в пищевой продукт не наблюдалась.

За период хранения физико-химические показатели, нормируемые ГОСТ 32125 (массовая доля мяса и жира, массовая доля белка, массовая доля жира), практически не изменились и не выходили за предельные значения.

В соответствии с методикой ускоренного старения качество липидной фракции мясных консервов характеризуют следующие показатели: титруемая кислотность, активная кислотность, кислотное число жира, перекисное число жира, тиобарбитуровое число.

Титруемая кислотность консервов на начальном этапе исследования составляла 0,33 %. Значения порядка 0,6% были достигнуты уже к 6 месяцам хранения при аггравированной температуре, однако до окончания эксперимента этот показатель оставался на одном уровне. Критическим считается увеличение титруемой кислотности до 63%, что отражается на органолептических свойствах продукта. В нашем случае на всем протяжении эксперимента предельные значения титруемой кислотности не были достигнуты (Рисунок 1).

0,8 л    0,7 s    0,,6 §    0,5 и   0,4 §    0,3 &  0,2 £   0,1 0
	0 мес	3 мес	6 мес	9 мес	10 мес	11 мес	12 мес
—•— Образец 1	0,4	0,5	0,6	0,6	0,7	0,6	0,6
—■— Образец 2	0,3	0,4	0,6	0,6	0,6	0,7	0,7
—■— Образец 3	0,3	0,4	0,6	0,6	0,7	0,6	0,6
—■— Предельное значение	0,64	0,64	0,64	0,64	0,64	0,64	0,64

Рисунок 1. Изменения показателя титруемой кислотности

Также информативен для характеристики степени окисления показатель активной кислотности, мерой которой является значение рН.

Согласно литературным данным [8] критическим для качества консервов является увеличение pH на 0,3–0,6 единиц от начального значения. В нашем случае оно равно 6,77 ед.

В ходе исследования изменения pH носили синусоидальный характер, попеременно увеличиваясь и уменьшаясь. При этом среднее значение за период наблюдений составило 6,02 ед. при максимуме 6,3 ед. и минимуме 5,8 ед. (Рисунок 2). Таким образом, величина pH в процессе хранения не выходила за установленные пределы.

Кислотное число жира в пищевых продуктах является мерой гидролиза триглицеридов и характеризует количество свободных жирных кислот. Скорость окисления свободных жирных кислот значительно выше, чем триглицеридов, в состав которых кислоты входят в связанном состоянии, поэтому гидролиз жиров, протекающий по мере хранения, сопровождается интенсивным окислением [9].

В процессе хранения при аггравированной температуре кислотное число изменяется неравномерно при общей тенденции к увеличению. К концу срока эксперимента значение показателя достигло значений, близких к критическому (5 мгKOH/г), однако среднее значение кислотного числа не выходило за эти пределы (Рисунок 3). При этом, несмотря на близкое к предельному увеличение кислотного числа, органолептические показатели также оставались в пределах нормы.

7 6,8 6,6 X    6,4 г    6,2 Щ     6 со    5,8 5,6 5,4 5,2	—
	__^^^^^^^^^^^*^^*^^^~^^^*__
	0 мес	3 мес	6 мес	9 мес	10 мес	11 мес	12 мес
^^Образец 1	6,1	6	5,8	6,1	6,1	6,1	6,1
^^Образец 2	6,3	6	5,8	6	6,1	6,1	6
«■«Образец 3	6,1	6	5,8	6,1	6	6,1	6,1
«■» Предельное значение	6,77	6,77	6,77	6,77	6,77	6,77	6,77

Рисунок 2. Изменения показателя активной кислотности

Перекисное число отражает накопление первичных продуктов окисления жиров (перекисей и гидроперекисей) в процессе хранения.

Как видно из представленных результатов (Рисунок 4) в процессе хранения консервов перекисное число имеет тенденцию к увеличению, что свидетельствует о протекании окислительных процессов.

0	0 мес	3 мес	6 мес	9 мес	10 мес	11 мес	12 мес
^а Образец 1	1,1	1,3	1,9	2,6	2,9	3,3	4,6
вив Образец 2	1,3	1,9	1,6	2,8	2,4	2,6	3,1
• •» • Образец 3	2,6	1,7	2,1	6,3	6,7	2,5	4,8
MIM Средние значения	1,7	1,6	1,9	3,9	4,0	2,8	4,2
^^^ Предельное значение	5	5	5	5	5	5	5

Рисунок 3. Изменения показателя кислотного числа жира

Однако за весь срок эксперимента показатель перекисного числа не превысил значения 0,7 ммоль (1/2 O)/кг и не достиг критического значения 2 ммоль (1/2 O)/кг.

Тиобарбитуровое число — это физическая величина, равная массе малонового альдегида (МА) в миллиграммах, содержащейся в 1 кг продукта. Концентрация МА служит маркером перекисного окисления жиров. Превышение уровня 0,3 мг МА/кг свидетельствует о недоброкачественности консервов.

2,5

1,5

и о

I 0,5 0	0 мес	3 мес	6 мес	9 мес	10 мес	11 мес	12 мес
^^Образец 1	0,1	0,1	0,44	0,31	0,5	0,7	0,6
«и»Образец 2	0,1	0,1	0,5	0,35	0,2	0,5	0,4
^^Образец 3	0,1	0,1	0,25	0,31	0,1	0,3	0,6
М|» Предельное значение	2	2	2	2	2	2	2

Рисунок 4. Изменения показателя перекисного числа жира

В ходе наших испытаний тиобарбитуровое число не превысило 0,15 мг МА/кг, что в 2 раза ниже установленного предельного уровня (Рисунок 5).

0,35 0,3 ^   0,25 0,2 0,15 2      0,1 0,05 0
	0 мес	3 мес	6 мес	9 мес	10 мес	11 мес	12 мес
^^Образец 1	0,078	0,12	0,15	0,15	0,15	0,078	0,078
^^Образец 2	0,039	0,12	0,15	0,15	0,12	0,062	0,085
»н»Образец 3	0,039	0,11	0,15	0,15	0,15	0,046	0,078
ан» Предельное значение	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3

Рисунок 5. Изменения показателя тиобарбитуровое число

Таким образом, по результатам исследований можно сделать вывод, что на протяжении всего срока эксперимента при хранении в режиме аггравированной температуры качество мясных консервов оставалось удовлетворительным. Физико-химические показатели не превысили критических значений, установленных МР «Методические рекомендации по проведению ускоренных испытаний для определения срока годности мясных консервов».

Такой же вывод следует из результатов органолептических испытаний, которые проводились с той же периодичностью, что и физико-химические испытания. Дегустационной комиссией не было отмечено признаков прогоркания и осаливания жира, появления постороннего привкуса или других пороков консистенции, вкуса, запаха мясных консервов, которые бы свидетельствовали о недоброкачественности продукта.