Влияние биотехнологической обработки на микроструктуру сырокопченых колбас из мяса птицы

Сырокопченые колбасы – колбасные изделия, которые представляют собой мясной фарш в оболочке, подвергнутые созреванию, холодному копчению и сушке. Это самый древний из всех видов вырабатываемых в настоящее время мясопродуктов [1]. От других видов колбас они отличаются процессом производства, при котором мясо подвергается ферментации и обезвоживанию [2].

Технология изготовления сырокопченых колбас известна человечеству с давних пор и использовалась, главным образом, для длительного сохранения мяса в домашних условиях. Первые ремесленные производства этой мясной продукции появились в Европе в конце XVIII – начале XIX века [1].

В некоторых странах (например, США, Германия) отдельные виды сырокопченых колбас подвергают непродолжительной сушке и значительно меньшему обезвоживанию, чем принято в России, некоторые из них могут иметь мажущуюся консистенцию [3].

При производстве сырокопченых колбас большое внимание уделяется качеству сырья, его более высокой сортности, поскольку колбасы не подвергаются тепловой обработке. Лучшим сырьем являются задние и лопаточные части без жировых отложений, особенно от туш бугаев, яков (сарлыков) [1, 4–5]. Помимо традиционного сырья все чаще встречаются сырокопченые колбасы, содержащие в своем составе мясо птицы [6].

Анализ априорной информации позволяет сделать вывод о том, что в технологии производства сырокопченых колбас существует возможность использования современных технологий, ускоряющих созревание. Огромное значение приобрели технологические процессы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов, применение которых неизбежно в производстве сырокопченых и сыровяленых колбас [1]. Работы в области интенсификации сырокопченых колбас активно ведутся отечественными и зарубежными учеными: Кудряшовым Л.С., Нестеренко Н.Н., Машенцевой Н.Г., Кенийз Н.В., Ханхалаевой И.А., Knauf H., Grazia L., Leroy F. и другими.

Один из путей совершенствования технологического процесса производства сырокопченых колбас связан с модификацией мясного сырья биотехнологическим способом - направленным регулированием хода множества процессов, таких как биотехнологические, физико-химические и микробиологические, которые формируют структуру, цвет и другие органолептические и вкусо-ароматические характеристики мясного продукта, способствующие получению стабильного качества готового продукта [6–8].

Известным фактом является механизм положительного воздействия микрофлоры, поэтому современные этапы исследований сводятся главным образом к усовершенствованию процессов направленной ферментации для того, чтобы интенсифицировать и эффективно управлять технологическим процессом, при этом обеспечивая гарантированное высокое качество мясопродуктов [9].

Выбор и дальнейшее использование стартовых культур необходимо осуществлять с учетом требований современной технологии ферментированных мясопродуктов, в которой основными являются два направления:

• -    замена традиционной технологии интенсивной;

• -    внедрение технологий для производства ферментированных продуктов, неизвестных ранее [10].

Огромный интерес со стороны зарубежных исследователей вызывает изучение возможности применения стартовых культур, в том числе бифидобактерий, в технологии мясопродуктов [11–14]. В нашей стране также активно ведутся исследования влияния бактерий, обладающих высокими протеолитическими и пробиотическими свойствами на качество колбас [15, 16].

Пробиотические культуры нашли широкое применение в технологии тех ферментированных продуктов, для которых консервирующее действие различных технологических факторов ослаблено, ввиду интенсификации процесса. Ослабление защитного действия может быть обусловлено сокращением продолжительности сушки (колбасы) или времени созревания в посоле (деликатесные изделия), а также кратковременностью обработки дымом. Для обеспечения надлежащего микробиологического и санитарно-гигиенического состояния в такие изделия следует вводить защитные или пробиотические микроорганизмы в качестве конкурирующей микрофлоры или для активного снижения рН [9, 17–20].

Характерный эффект от использования микроорганизмов в мясной промышленности - повышение стабильности мясных ферментированных продуктов в процессе хранения, что является следствием взаимодействия множества факторов. Прямым следствием процесса является снижение рН, которое приводит к изменению состояния мышечных белков и их гидратационных свойств и, как следствие, снижению активности воды, что в свою очередь ведет к подавлению развития патогенных микроорганизмов [12].

Целью данной работы является установление влияния внесения стартовых бактериальных культур на формирование структуры сырокопченых колбас из мяса птицы.

Объекты и методы исследований

Объектами исследования являлись образцы сырокопченых колбас, изготовленные по традиционной (контрольный образец) и ускоренной (опытный образец) технологии в условиях ООО «Магнитогорский птицеводческий комплекс» (участок № 2 колбасное производство).

Для интенсификации технологического процесса образцы сырокопченых колбас обрабатывали бактериальной смесью «Старт Стар», произведенной компанией Стармикс (Германия). В состав смеси входят штаммы Lactobacillus curvatus, Staphylococcus carnosus, Pediococcus pentosaceus.

Изменения, происходящие в структуре образцов сырокопченых колбас под действием биотехнологической обработки, были установлены методом гистологического исследования по ГОСТ Р 51604 «Мясо и мясопродукты. Идентификация состава гистологическим методом», ГОСТ Р 52480-2005 «Мясо и мясные продукты. Ускоренный гистологический метод определения структурных компонентов состава». Гистосрезы исследуемых образцов окрашивали гематоксилин-эозином и исследовали микроструктуру при увеличении ×200.

Органолептические показатели выработанных колбас определяли работники службы качества предприятия описательным и профильно-дескрипторным методами [21].

Результаты и их обсуждение

Органолептические характеристики произведенных образцов сырокопченых колбас из мяса птицы представлены в таблице.

Комиссией было отмечено, что выработанный образец нового вида сырокопченых колбас обладал высокими органолептическими показателями. Поверхность всех исследуемых образцов сухая, чистая. Оболочка плотно прилегает к фаршу. Показатели качества разрезанного продукта определяли сразу же после их нарезания. Вид на разрезе опытного образца выгодно отличался от контрольного. Опытный образец имел плотную конси- стенцию, кусочки шпика равномерно распределены, края шпика не оплавлены, цвет от розового до темно-красного, без серых пятен. Запах приятный, с ароматом пряностей, без признаков затхлости, кисловатости. Вкус в меру соленый, с выраженным специфическим ароматом, без постороннего привкуса.

Для более полного отражения влияния стартовых бактериальных культур на формирование структуры и консистенции сырокопченых колбас из мяса птицы был использован профильно-дескрипторный метод. Профили консистенции образцов сырокопченых колбас из мяса птицы представлены на рис. 1.

Результаты исследования, представленные в виде профилограмм на рис. 1, показывают, что опытный образец по многим показателям превосходит контрольный.

Органолептические показатели сырокопченых колбас из мяса птицы

Показатель	Образец сырокопченых колбас из мяса птицы
	контрольный	опытный
Внешний вид	Батоны с чистой сухой поверхностью, без повреждения оболочки, наплывов фарша, слипов, бульонных и жировых отеков
Вид на разрезе	Фарш равномерно перемешан, содержит кусочки шпика, имеются небольшие пустоты	Фарш равномерно перемешан, содержит кусочки шпика, без серых пятен, пустот
Консистенция	Однородная, упругая	Однородная, упругая
Вкус и запах	Приятный специфический вкус, без посторонних привкусов, с ароматом копчения	Ярко выраженный, приятный специфический вкус, без посторонних привкусов, с ароматом копчения
Цвет	Розовый	Темно-красный

контрольный образец опытный образец

Рис. 1. Профили консистенции сырокопченых колбас из мяса птицы

Для оценки влияния биотехнологической обработки на структуру сырокопченых колбас на более глубоком уровне был использован микроструктурный анализ.

Микроструктурные исследования позволяют судить как о структуре продукта в целом, так и об изменениях, происходящих с отдельными компонентами исследуемых объектов, дифференцировать особенности различных тканевых и клеточных структур [22, 23].

Скелетная мышечная ткань птиц имеет общий принцип структурного построения аналогичный тому, что приведено для скелетных мышц убойных животных. Однако в их мышечных волокнах ядра имеют не только периферическое, но и центральное расположение (с определенными особенностями в белых и красных мышцах) [23].

У контрольного образца сырокопченых колбас (проба № 1) при микроструктурном ис следовании установлено, что продукт имеет выраженную структуру, характерную для колбасных изделий. Фарш однородный, плотновато-рыхлый, слегка вакуолизирован (рис. 2).

Основная часть состава контрольного образца состоит из мелкозернистой белковой массы с равномерно распределенными по всему образцу компонентами жировой клетчатки.

Встречаются единичные островки из неизмененных поперечно-полосатых мышечных пучков, которые сохранили свою форму и размеры, а также плотно прилегают друг к другу (рис. 3).

На рис. 3 видно, что мышечные волокна представляют собой набухшие пучки, которые сохранили свою целостность, а границы между ними различимы с трудом. Поперечная и продольная исчерченность мышечных волокон практически отсутствует, структура мио-

Рис. 2. Микроструктура контрольного образца сырокопченой колбасы (проба № 1) ув. ×200

Рис. 3. Микроструктура контрольного образца сырокопченой колбасы (проба № 1) ув. ×200: поперечно-полосатые пучки мышечных волокон

фибрилл сглажена, большая часть ядер миобластов едва просматривается, находятся в состоянии кариолизиса и кариорексиса. Структура саркоплазмы миоцитов и миобластов мышечных пучков в большинстве случаев однородная, гомогенизированная. Пучки из коллагеновых волокон и гладкомышечной ткани слабо выражены, в состоянии коллоидного мукоидного набухания (рис. 4).

У опытного образца (проба № 2) гистоструктура фарша однородная, плотноваторыхлая, слабо вакуолизирована (рис. 5).

В продукте основная часть состава представляет собой мелкозернистую белковую массу с равномерно распределенными по всему образцу компонентами жировой клетчатки, сохранившимися отдельными фрагментами и конгломератами из волокон и пучков поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, сохранивших свою форму и размеры, плотно прилегающих друг к другу (рис. 6). В отличие от контрольного образца пучки, состоящие из коллагеновых волокон гладкомышечной и соединительной ткани, представляют собой значительно более разрозненную, деструкту-рированную и разволокненную структуру. Такое структурообразование, сопровождающееся разрушением клеточной структуры тканей, происходит благодаря процессам, связанным с жизнедеятельностью молочнокислых микроорганизмов [6].

Колбасы, выработанные с использованием бактериальной смеси «Старт Стар», отличаются от контрольного образца тонким уплотненным поверхностным слоем, который формируется в процессе копчения и сушки, что свидетельствует о более равномерном удалении влаги.

Рис. 4. Микроструктура контрольного образца сырокопченой колбасы (проба № 1) ув. ×200: структура саркоплазмы миобластов мышечных пучков

Рис. 5. Микроструктура опытного образца сырокопченой колбасы (проба № 2) ув. ×200

Рис. 6. Микроструктура опытного образца сырокопченой колбасы (проба № 2) ув.×200: разрозненные поперечнополосатые пучки мышечных волокон

В ходе исследования микроструктуры сырокопченых колбас было установлено, что структура фарша видоизменяется вследствие изменения состояния белковой системы в течение всего производственного цикла под действием внешних и внутренних факторов. Формирование пространственного каркаса характеризуется разрушением клеточной структуры тканей, вызванного процессами жизнедеятельности микроорганизмов, развитием автолиза и морфологическими особенностями мышечной ткани.

Таким образом, формирование структуры сырокопченых колбас, которую можно охарактеризовать с помощью микроструктурных показателей, происходит на протяжении всего производственного процесса, и согласуется с данными физико-химических, технологических и органолептических исследований.