Цветообразование в вареных колбасах с селенированной мукой

Известно, что химический состав продуктов животноводства во многом определяется составом корма и природно-географическими особенностями региона. Эти факторы в большой степени оказывают влияние на микроэлементный состав пищевых сырьевых ресурсов. Так, Забайкальский край, Республика Бурятия, Якутия относятся к высокоэндемическим по селену регионам. Селен является эссенциальным микроэлементом, входит в состав таких ферментов как глутатионпероксидаза, формиатдегидрогеназа, пероксидаза и др. Спектр его действия в организме довольно широк, он выполняет каталитическую, структурную и регуляторную функции, участвует в окислительно-восстановительных процессах, обмене жиров, белков и углеводов. Согласно данным эпидемиологических исследований более 80 % населения России обеспечены селеном ниже оптимального уровня.

Вареные колбасы являются наиболее востребованными продуктами питания. Одним из основных процессов при изготовлении колбасных изделий является посол мясного сырья. На этой стадии в результате биохимических превращений пигментов мяса – миоглобина и гемоглобина происходят формирование и стабилизация окраски мяса.

При производстве вареных колбас в фарш добавляется посолочная смесь, содержащая, кроме хлорида натрия, нитрит натрия, функция которого кроме цветообразования достаточно многогранна и альтернативной замены ему не найдено.

Однако известны различные способы и технологические приемы, способствующие формированию и стабилизации окраски сырья. Среди факторов, влияющих на этот процесс важная роль отводится присутствию восстановителей. Кроме того, для улучшения восстановительных условий и увеличения стойкости окраски продукта используют сахара: моно- ди и полисахариды. Эти соединения включают в состав посолочных смесей и создают белково-жировые композиции (БЖК) с их использованием.

Нами разработана белково-жировая композиция, которая содержит богатую углеводами биологически активную добавку (БАД) в виде селенированной муки. Для изготовления БАД использовали пророщенные зерна пшеницы, предварительно увлажненные раствором селенита натрия. Было установлено, что при проращивании пшеницы 80 % селена переходит в биодоступную форму – селенметионин.

Применение обогащенной белково-жировой композиции, прежде всего, направлено на улучшение свойств сырья и продукта, а влияние биологически активной добавки, как углеводного компонента, на цветовые характеристики мясопродукта изучено недостаточно.

В результате исследований возможности использования биологически активной добавки в виде селенированной пшеничной муки в производстве мясопродуктов была разработана рецептура вареных колбас из конины с добавлением 15 % белково-жировой композиции, содержащей соевый белковый изолят, сухое обезжиренное молоко, растительное масло, воду и биологически активную добавку.

Известно, что в слабокислой среде, характерной для мяса нитрит натрия под действием ферментов тканевых и денитрифицирующих микроорганизмов, восстанавливаются с образованием окиси азота. Окись азота связывается с железом гема в молекуле миоглобина или гемоглобина, образуя нитрозомиоглобин или нитрозогемоглобин, которые придают мясу розово-красную окраску.

При изготовлении биологически активной добавки в виде селенированной муки активизируются ферментные системы зерна, прежде всего, амилолитического комплекса. Это приводит к увеличению количества редуцирующих сахаров в готовой добавке, которые обладают восстановительными свойствами. Кроме того, при проращивании зерна накапливаются глутатион и аскорбиновая кислота, хотя в зрелом зерне она отсутствует. Аскорбиновая кислота способствует превращению нитрита натрия в окись азота, восстанавливает уже имеющийся в сырье метмиоглобин, хорошо связывает кислород и тем самым защищает пигменты мяса от окисления.

В связи с вышесказанным целью данного этапа работы явилось изучение процессов цветообразования и стабилизации окраски вареных колбас с БЖК, обогащенной БАД в виде селенированной муки.

Объектами исследования служили образцы вареных колбас с добавлением 15 % белково-жировой композиции: контроль – БЖК с использованием пшеничной муки высшего сорта, опыт – БЖК с использованием пшеничной селенированной муки из пророщенных зерен. Были изучены следующие показатели: содержание нитрозопигментов в фарше, содержание остаточного нитрита натрия в готовой продукции, устойчивость окраски и органолептические показатели колбас. После составления фарша исследовали процесс накопления в нем нитрозопигментов в процессе осадки фарша в течение 2, 4 и 6 часов.

Результаты исследований, представленные на рис.1, показали, что количество нитрозопигментов в контрольном образце фарша без осадки составило 45 % от общего количества пигментов, а в фарше с добавлением белково-жировой композиции с биологически активной добавкой – 47 %.

Динамика накопления нитрозопигментов зависит от продолжительности осадки фарша и за 6 ч его выдержки количество нитрозопигментов увеличивается в контрольном и опытном образцах до 62 и 67 % соответственно.

Рис. 1. Накопление нитрозопигментов в фарше

Как показывают данные рисунка, имеются различия в интенсивности накопления нитрозопигментов. Так при использовании БЖЭ с добавлением муки из проросших зерен пшеницы отмечена более высокая скорость накопления нитрозопигментов. Наибольшие различия в интенсивности накопления пигментов отмечены при выдержке исследуемых образцов фарша от 2 до 4 часов. Дальнейшее увеличение продолжительности осадки до 6 часов не выявило существенных различий в интенсивности накопления нитрозопигментов.

Для создания оптимальных условий протекания восстановительных реакций, способствующих лучшему формированию цвета и более полному использованию оксида азота, в технологии вареных колбас используют сахара от 0,3–0,5 до 1,0 % от количества мясного сырья.

При производстве опытных образцов вареной колбасы, где предусматривалось использование БЖК с мукой из проросших зерен пшеницы, наблюдается ускорение процесса формирования окраски продукта. Так, через 4 часа осадки содержания нитрозопигментов в опытном образце было на 11 % больше, чем в контроле.

Ускорение процесса цветообразования в опытном образце колбасы, вероятно, связано с содержанием сахаров в муке из проросших зерен пшеницы количество которых составляет: крахмала – 46,4 %, сахаров – 10,1 %. Кроме того, известно, что в процессе проращивания пшеницы в зерне накапливается аскорбиновая кислота (до 280 мг %) и значительно увеличивается содержание глутатиона – от 22 до 70 мг %, причем восстановленная форма глутатиона остается на достаточно высоком уровне в муке, участие которых в превращении нитрита в оксид азота не исключено. Также известно, что аскорбиновая кислота восстанавливает уже имеющийся в сырье метмиоглобин.

Одним из основных показателей безопасности колбасных изделий является содержание остаточного нитрита, которое составляет 10–25 % от количества введенного. На количество остаточного нитрита оказывает влияние ряд факторов, среди которых решающая роль отводится дозе вводимого нитрита и условиям ведения реакции цветообразования (рН, температура, продолжительность осадки и др.).

Результаты исследований образцов вареной колбасы на содержание остаточного нитрита представлены в таблице.

Качественные показатели вареной колбасы с селенированной мукой

Результаты экспериментальных данных представленные в таблице показали, что в исследуемых образцах фарша содержание остаточного нитрита натрия в процессе осадки уменьшается. Характер изменения показывает, что в опытном образце количество остаточного нитрита натрия изменяется в большей степени. Если через 2 часа осадки контрольного образца количество остаточного нитрита составило 4,5 мг %, через 6 часов – 1,5 мг % то в опытном образце – 2,2 мг  и 0,8 мг % соответственно.

Представленная динамика изменения количества остаточного нитрита натрия в опытном и контрольном образцах колбас указывает на участие сахаров и восстановителей, содержащихся в БЖК, в данном процессе при одинаковом вкладе прочих факторов. Следует думать, что в этом процессе ведущая роль принадлежит аскорбиновой кислоте, которая обладает выраженными редуцирующими свойствами и способна превратить весь нитрит натрия в оксид азота. Также следует указать, что имеющиеся в муке редуцирующие сахара способствуют протеканию восстановительных реакций.

Увеличение скорости накопления нитрозопигментов в фарше с белково-жировой композицией с БАД способствует снижению уровня остаточного нитрита, при этом доля остаточного нитрита на 4–5 % ниже в опытных образцах на всей стадии выдержки фарша в осадке по сравнению с контролем. Также ускорение процесса накопления нитрозопигментов должно влиять на интенсивность и устойчивость окраски вареных колбас.

Все мясные продукты имеют свойство терять цвет при хранении, т.е. пигменты мяса подвергаются окислительному действию кислорода воздуха и энергии света. Одним из важных показателей качества мясопродуктов является стабильность его окраски, особенно у вареных колбас, подвергнутых тонкому измельчению и имеющих относительно высокое содержание воды.

Эксперименты показали, что устойчивость окраски вареных колбас, которая определяется отношением количества нитрозопигментов до и после экспозиции на свету, зависит от количества нитрозопигментов (см. таблицу).

В вареных колбасах, изготовленных с белково-жировой композицией, содержащей БАД в виде селенированной пророщенной пшеничной муки устойчивость окраски выше примерно на 3,0 % по сравнению с контролем.

Высокая устойчивость окраски в опытном образце колбасы, вероятно, связана не только с увеличением количества нитрозопигментов, но и с высокой восстановительной активностью аскорбиновой кислоты и глутатиона, которые нейтрализует кислород воздуха и переводят ранее образовавшийся метмиоглобин в нитрозопигменты.

Органолептический анализ опытных и контрольных образцов колбас показал, что повышение устойчивости окраски вареных колбас в результате увеличения выдержки колбасного фарша в посоле и ускорения процесса накопления нитрозопигментов приводит к повышению общей органолептической оценки, так как характеристика цвета продукта играет основную роль наравне с вкусом, ароматом, внешним видом и консистенцией готового продукта.

Таким образом, введение в состав фарша 15 % БЖК, содержащей муку из проросших зерен пшеницы, способствует увеличению скорости формирования, повышению стабильности окраски и органолептической оценки вареной колбасы.