Пігменти м`яса та їх перетворення при технологічній обробці

Зміст

Введення
1. Пігменти м'яса та їх вплив на його колір
2. Дослідження залежності частки внесення нітриту натрію від вмісту пігментів в м'ясі птиці
3. Зміни пігментів м'яса при технологічній обробці
Висновок
Бібліографічний список літератури

Введення Однією з головних завдань харчової та переробної промисловості є стабільне виробництво продуктів високої якості. Особливої ​​актуальності воно набуває в наш час, коли конкурентоспроможність продукції є головною метою виробників. Якість м'ясних продуктів безпосередньо залежить не тільки від рівня техніки і технології, а перш за все від властивостей і стану сировини, що становить до 80% собівартості готової продукції. Забезпечення м'ясопереробної промисловості тваринницьким сировиною набуває особливої ​​гостроти внаслідок різкого скорочення поголів'я худоби і свиней, нестабільності їхніх вагових кондицій, а також погіршення якості м'ясної сировини, що ускладнює його переробку. Зростання кількості м'ясопереробних підприємств і цехів, збільшення споживання м'яса і м'ясних виробів ставить на перший план якість продукції. При визначенні якості необхідно виходити з того, що м'ясо і м'ясні вироби насамперед є харчовими продуктами. Тому першим і найголовнішим ознакою якості є їх відповідність цьому призначенню. На друге місце необхідно поставити сукупність факторів, що визначають їх харчову цінність, а на третє - сукупність факторів, пов'язаних з наданням їм в процесі виробництва певних товарних особливостей. Поняття третіх ознаки якості «Товарні особливості» включає в себе сукупність факторів, які визначають відповідність продукту технологічним вимогам, закладеним в нормативних документах (Деста, ГОСТи, ТУ, технологічні інструкції). Вони залежать від якості технологічної обробки та гарантуються споживачеві керівниками і фахівцями технологами, товарознавцями і майстрами. В даний час на м'ясопереробних підприємствах Росії харчові барвники стали невід'ємним інгредієнтом рецептур практично всіх видів м'ясних виробів.

1. Пігменти м'яса та їх вплив на його колір

Природна забарвлення м'яса обумовлена ​​наявністю в м'язовій тканині пігменту міоглобіну - хромопротеїнів, що складається з білкового компонента (глобіну) і простетичної групи (гема), і становить близько 90% загальної кількості пігментів м'яса. 10% представлено гемоглобіном крові - білку крові (еритроцитів).
Гем - пігментна групи, що містить атом двовалентного заліза (цей пігмент дуже хороше джерело заліза, необхідного людському організму) і приєднаної білкової частини. Коли до атома заліза приєднана молекула кисню, міоглобін має яскраво-червоний колір (оксимиоглобин - двовалентне залізо), а коли він віддає кисень, стає темно-пурпурним. Якщо ж атом заліза окислити до тривалентного, то міоглобін набуває кольору від зеленувато-сірого до коричнево-сірого кольору (метміоглобін).
Всі ці сполуки мають складну будову і містять атоми заліза в ступенях окислення + II і III +. При варінні і обсмажуванні міоглобін і метміоглобін переходять в глобінгеміхромоген коричневого кольору. Саме залізо гема гемоглобіну відповідально за формування різного відтінку поверхні м'яса в залежності від зовнішніх умов (світло, повітря, час витримки, зміни температури).
Усі ці три види міоглобіну присутні в сирому м'ясі. Їх пропорції залежать від наявності кисню та активності різних ферментів, кислотності, температури і т.п. Тому яскраво-червоне свіже м'ясо на повітрі під дією кисню темніє («заветрівается»), а загорнуте в поліетилен, за відсутності кисню, набуває неапетитний синюватий відтінок (втім, цей процес звернемо - якщо розгорнути шматок м'яса і дати йому полежати на повітрі кілька хвилин , воно червоніє). [1]
М'язи складаються з двох типів волокон - білих і червоних (співвідношення між ними залежить від завдань м'язів). Червоні волокна отримують енергію в основному за рахунок окислення глюкози і містять багато міоглобіну - зв'язує кисень білка, за будовою і функціями схожого на гемоглобін крові.
Білі м'язові волокна - швидкі, призначені для «спринтерських» рухів (наприклад, курячі грудні м'язи) - містять менше міоглобіну, але більше ферментів, які забезпечують анаеробне окислення глюкози - гліколіз. При цьому в м'язах накопичується молочна кислота, що обмежує їхню витривалість, тому для довгої роботи ці волокна не підходять. На колір м'яса впливають і містять атоми заліза пігменти - цитохроми. Чим краще натреновані м'язи, тим більше потрібно кисню, тим вищий вміст міоглобіну і цитохромів і тим темніше їх колір. Крім того, швидкі м'язові волокна більше мають потребу в кисні - відповідно, в них більше капілярів, через що червоні м'язи виглядають ще темніше. М'ясо молодняка - світло-червоне з майже білим жиром, його обробка не створює для кухаря ніяких проблем.
М'ясо дорослих тварин соковите, червоного кольору; готувати з нього апетитні страви зможе практично будь-кулінар.
М'ясо старих тварин - темно-червоне, причому жир - жовтого кольору; щоб успішно приготувати з неї їжу, потрібне терпіння і досвід.
Доброякісне м'ясо дає прозорий червоний сік; якщо натиснути на м'ясо пальцем, а потім відпустити, утворилася ямка швидко вирівнюється. На морозиві м'ясі дотик пальця залишить червона пляма, а якщо м'ясо заморожували повторно, такого плями вже не буде, жир буде рожевого кольору, а сухожилля - яскраво-червоні. Розморожене м'ясо виділяє м'ясний сік, який поряд з цитоплазмою пошкоджених дефростації клітин, у великій кількості містить залишкову кров у капілярах і тонких судинах м'яса після знекровлення.
Свіжість м'яса можна визначити і хімічним способом (по кислотності м'ясного соку): свіжий м'ясний сік забарвлює лакмусовий папірець у червоний колір, середа кислотна, а сік несвіжого м'яса нейтральний або слабощелочной.
Колір вареної ковбаси повинен бути таким ж сіро-коричневим, як у шматка вареного м'яса. Такий і виходить домашня ковбаса без усяких добавок. Якщо ж ми захочемо домогтися апетитного світло-рожевого кольору домашньої шинки (копченої або солоною), ковбас та інших делікатесів, доведеться ввести добавку харчової селітри - нітрату натрію. Вона утворює яскраво-червоні пігменти нітрозметметміоглобін, нітрозілміоглобін і нітрозілгемохромоген, які, будучи присутнім у продукті в незначній кількості, надають йому приємний колір.
Фарш буде мати рожевий або червоний колір, якщо нітрит натрію вноситься в необхідній дозі безпосередньо до м'яса і блідо-рожевий або сірий - якщо нітрит натрію вноситься у фарш у зменшеній дозі або після внесення жиру або жирного м'яса.
Це пояснюється тим, що внесений нітрит натрію розкладається і взаємодіє з пігментами і відновлюють речовинами м'яса, що, в кінцевому підсумку, призводить до утворення нітрозметміоглобіна, який забарвлює його в червоний колір. При недостатньому кількості нітриту натрію виходить менш інтенсивне забарвлення.
Попереднє внесення у фарш жиру або жирного м'яса створює навколо м'язової тканини жирову оболонку, яка перешкоджає його проникненню і взаємодії. Таким чином виходить сірий або блідо-рожевий колір.
Фарш може мати блідо-рожевий або сірий колір і при виготовленні продукту з підморожене м'яса. У цьому випадку проникненню і взаємодії нітриту натрію з пігментами м'яса протистоять кристали льоду і низька температура.
Блідо-рожевий колір з коричневими і зеленими плямами можна отримати при виготовленні фаршу з м'яса і жиру з ознаками псування. У цьому випадку продукти розкладання білків, жирів і життєдіяльності мікроорганізмів окислюють ферменти м'яса. У зв'язку з цим фарш набуває коричневого або зеленуватий колір.
Сірий або блідо-рожевий колір може виникнути і в разі виготовлення фаршу з значною кількістю нем'ясних компонентів (крохмаль, борошно, соя, молоко, меланж та ін.)
Сірий колір може бути і при недовареному фарші. Це зумовлено неповним хімічним перетворенням нітриту натрію.
Враховуючи, що в яловичині міститься значно більше метміоглобіна, фарш з яловичого м'яса завжди буде інтенсивніше забарвлена.
Фарш, витриманий на світлі з доступом повітря, через деякий час набуває сірого кольору з коричневим відтінком. Це зумовлено окисленням з утворенням пігментів різного кольору. Несвіжі м'ясопродукти неважко розпізнати по сіро-зеленуватого кольору і за неприємним запахом. При довгому зберіганні в невідповідних умовах білки м'яса розкладаються, виділяючи сірководень, а він утворює зелений пігмент сульфміоглобін.
Існує два принципових механізму псування сирого червоного м'яса - це мікробіологічний зростання і окислення червоного оксіміоглобінового пігменту.
Коли червоне м'ясо міститься в правильних температурних умовах, єдиний і найважливіший контрольований параметр збільшення терміну зберігання продукту - рівень окислення оксіміоглобінового пігменту, його перехід у коричневу окислену форму - метміоглобін.
Таким чином, достатньо високу кількість кисню повинна бути присутньою в упаковці з м'ясом, для того щоб зберігати червону пігментацію м'яса на більш тривалий період. Високо пігментовані сорти м'яса, такі як оленина і кабаніна, вимагають більш високої концентрації кисню.

2. Дослідження залежності частки внесення нітриту натрію від вмісту пігментів в м'ясі птиці

Привабливий, властивий свіжому продукту, колір є однією з найважливіших характеристик, що визначають споживчі якості м'ясопродуктів, тому питання їх кольороутворення мають особливу значимість.
Здавна для засолу м'яса при виробленні м'ясних виробів використовують нітрит натрію, який значною мірою впливає на формування якісних показників - смаку, аромату і особливо кольору. Однак це з'єднання має канцерогенні властивості, оскільки сприяють утворенню N-нітрозоамінов. Оскільки використання в «чистому вигляді» у великих кількостях може викликати отруєння, його застосування чітко обмежене законом: у Росії - не більше 50 мг / кг, а за кордоном - не більше 80мг/кг.
У таких обсягах він ніякої небезпеки не представляє.
У зв'язку з цим є необхідною розробка науково обгрунтованих промислових технологій переробки м'яса птиці, які були б альтернативою традиційному послові і забезпечували максимальне зниження залишкового вмісту нітриту натрію. При цьому технологічні прийоми не повинні викликати органолептичних змін продукту і підвищувати інтенсивність окисної і микробиальной його псування.
Відомо, що в м'ясі птиці утримується в кілька разів менше м'язового пігменту, що обумовлює забарвлення готових виробів - міоглобіну, ніж в інших традиційних видах сировини м'ясопереробної промисловості - яловичині та свинині. [2]
У зв'язку з цим є необхідною розробка науково-обгрунтованих промислових технологій переробки м'яса птиці, що забезпечують мінімальну кількість незв'язаного нітриту натрію шляхом корекції його дозування.
Для вивчення колірних характеристик сировини були зняті спектральні криві на спектрофотометрі СФ-18 у видимій області (400-740 нм) відповідно до прописом методу. М'ясо стегенець і грудки птиці, а також м'ясо механічної обвалки птиці порівнювали з яловичиною, як еталоном показника кольоровості.
Так як кольоровість - двовимірна величина, то її можна відобразити у вигляді точки на площині і охарактеризувати двома величинами X і Y.
Координати X і Y, домінуюча довжина хвилі, а також показники L-светлота, a-ступінь червоності, b-ступінь жовтизни, були отримані в процесі обробки спектральних кривих в спеціальній програмі. Величина lоткл, характеризує ступінь відмінності досліджуваних зразків від еталонного в системі XY, отримана як відстань між точками координат кольоровості. Результати зведені в таблицю 1.
Таблиця 1.
Колірні характеристики м'ясної сировини
Для подальших досліджень представляло інтерес визначення кількості загальних пігментів у м'ясі курчат-бройлерів. Результати наведені в таблиці 2.

Таблиця 2
Вміст загальних пігментів у м'ясі курчат бройлерів
Як видно з даних таблиці 2, оптична щільність розчину, отриманого після екстракції яловичини, набагато перевершує оптичну щільність розчинів аналізованих зразків.
На підставі отриманих результатів можна зробити висновок, що м'ясо птиці містить набагато менше пігменту міоглобіну, ніж яловичина і свинина. Отже, доцільно знизити масову частку нітриту натрію в ковбасних виробах з м'яса птиці, розрахованому, як правило, на вміст пігментів у м'ясі худоби.
При використанні бідного міоглобіном сировини внесений нітрит не зв'язується з білком - пігментом, а залишається в продукті у вигляді залишкового, шкідливого для здоров'я людини нітриту.
Результати проведених досліджень дають підставу припустити, що зниження масової частки нітриту натрію у варених ковбасах з м'яса птиці з 6 мг% до 4 мг% не викликає істотних змін колірних характеристик готового продукту. Крім того, зменшення частки внесеного нітриту дозволяє значно знизити концентрацію залишкового нітриту натрію. Це прямо пов'язано зі зниженим вмістом м'язового пігменту - міоглобіну.

3. Зміни пігментів м'яса при технологічній обробці Під дією тепла відбуваються реакції Мейларда [3], додають м'яса колір і безсумнівно приємний аромат. При нагріванні до 50 ⁰ С м'ясо стає непрозорим (міозин коагулює), це змінює його колір з червоного на рожевий. При досягненні 60 ⁰ С червоний міоглобін перетворюється на коричневий геміхром, і м'ясо змінює свій колір на сіро-коричневий. Все це відбувається паралельно зі згортанням білків м'язових волокон, що дає можливість визначити готовність м'яса за кольором соків: слабо просмажене м'ясо виділяє червоні соки, среднепрожаренное - рожеві, добре просмажене - безбарвні (геміхром не виділяється у вигляді соків). Однак навіть добре просмажене м'ясо може мати привабливий рожевий колір. Оскільки міоглобін руйнується при більш високій температурі, ніж інші білки, при дуже повільному нагріванні інші білки встигають руйнуватися, а їх фрагменти - прореагувати один з одним. До того часу, як буде досягнута критична для міоглобіну температура, залишається не так вже й багато фрагментів, з якими він може прореагувати (цей спосіб використовується при повільному гасінні). Ще один спосіб отримати рожевий колір - використовувати вугілля або відкрите полум'я. Приготоване таким способом м'ясо має сіро-коричневу середину і рожеву корочку товщиною 5-10 мм! Ефект досягається за рахунок реакції міоглобіну з діоксидом азоту (який у подальшому в м'ясі розпадається і переходить в моноксид азоту) або моноксид вуглецю, які утворюються в процесі горіння. Ці сполуки при реакції з міоглобіном утворюють стійкі форми, що мають рожевий колір. На першому етапі смаження відбувається коагуляція волокон. При підвищенні температури до 50 ⁰ С (мається на увазі температура всередині шматка) змінюється і структура м'яса. Міозин коагулює, його молекули зчіплюються один з одним, а сполучна тканина навколо пучків м'язових волокон скорочується і починає «видавлювати» соки з м'яса. Це, наприклад, біфштекс з кров'ю. На другому етапі відбувається скорочення колагену. При досягненні температури 60 ⁰ С білкові молекули утворюють об'ємну сітку, яка плавала в соках, - м'ясо стає більш твердим і більш соковитим. При підвищенні температури ще на 5 градусів колаген починає руйнуватися, викликаючи скорочення сполучної тканини і видавлювання великої кількості соків. При цьому м'ясо втрачає до 20% свого обсягу і стає більш сухим і жорстким. Це среднепрожаренний біфштекс. На третьому етапі відбувається перетворення колагену в желатин. Якщо продовжити приготування, м'ясо стане більш сухим, жорстким і ще сильніше зменшиться в обсязі. При температурі більше 70 ⁰ С колаген починає перетворюватися в желатин. Якщо готувати м'ясо досить довго (наприклад, тушкувати), то практично вся сполучна тканина перетворюється на желатин. Волокна у такому м'ясі не пов'язані, а тому воно здається м'яким і соковитим (за рахунок желатину). Одним з технологічних прийомів при виробництві варених ковбасних виробів є застосування фосфатних препаратів як добавки, яка підвищує влагосвязивающую і емульгуючу здатність м'яса, стабілізують величину рН м'яса, кольороутворення і окислювальні процеси в м'ясопродуктах. При виробництві м'ясопродуктів використовують натрієві і калієві солі фосфорних кислот, в залежності від величини рН їх 1%-ного розчину. Кислі солі знижують влагосвязивающую здатність м'ясного фаршу, нейтральні характеризуються низькою активністю, а лужні сприяють значному зміщення величини рН в лужну сторону, надаючи при цьому продукту неприємний смак. У зв'язку з цим доцільно використовувати суміш кислих, нейтральних і лужних фосфатів, які підвищували б і стабілізували влагосвязивающую здатність м'ясного фаршу, не збільшуючи при цьому рН готового продукту вище 6,5 і не знижували його органолептичних показників. Доцільність використання фосфатів при виробництві підтверджена багаторічною практикою їх використання. Дія фосфатів як антиокислювачів обумовлено їх здатністю зв'язувати іони двовалентних металів головним чином, заліза, яке міститься в пігменту: м'яса і крові, сповільнюючи тим самим швидкість протікання окислювальних процесів. Кращими антиоксидантами серед фосфатів є піро-і триполіфосфат. Вплив фосфатів на кольороутворення ковбасних виробів неоднозначно. Зміна величини рН вище значення, яке відповідає ізоелектричної точці, позитивно впливає на вологоутримуючу здатність, але одночасно ускладнює процес кольороутворення. У той же час колір готових ковбасних виробів і його стабільність в цілому залежать від розвитку окислювальних процесів в ліпідної та ферментної системах м'яса. Оскільки полі фосфати мають властивості антиокислювачів, їх використання може сприяти стабілізації забарвлення готового продукту. Кислі фосфати з одного боку покращують забарвлення ковбасних виробів, а з іншого - знижують влагосвязивающую здатність м'ясного фаршу. Тому їх використовують у суміші з лужними фосфатами.
Висновок М'ясо має специфічний колір завдяки пігменту міоглобіну, який після забою тварини може давати похідні, пофарбовані в різні кольори. Механізм формування рожево-червоного забарвлення обумовлений утворенням нітрозопігментов: нітрозоміоглобіна і нітрозогемоглобіну, стійких до окислення і тепловим чинникам.
Нітрозоміоглобін перетворюється на денатурований глобін і нітрозоміохром, який і зумовлює рожево-червоний колір ковбасних виробів.
При введенні у фарш нітриту натрію він гідролізується, в результаті чого утворюються окису азоту, які вступають в реакцію з міоглобіном, утворюючи нітрозопігменти.
Стійкість забарвлення залежить від міцності утворюються сполук. Тому забарвлення м'ясопродуктів залежить як від кількості внесеного нітриту, так і від наявності гемовим пігментів. Додаткове введення пігментів крові призводить до збільшення відсоткової кількості пігментів, що вступають в реакцію з нітритом натрію, що і визначає посилення інтенсивності забарвлення м'ясопродуктів.
На формування кольору готової продукції безпосередній вплив робить кількість гемовим пігментів, що містяться у фарші.

Бібліографічний список літератури

1. Антипова Л., Глотова І.А., Рогов І.А. Методи дослідження м'яса і м'ясних продуктів. / / М'ясна індустрія № 7, 2005.
2. Артем'єва С.А., Артем'єва Т.М., Дмитрів А.І., Дарутіна В.В. Мікробіологічний контроль м'яса тварин, птиці, яєць і продуктів їх переробки: Довідник. - М.: Колос, 2002. 3. Журавська Н.К., Альохіна Л.Т. Дослідження та контроль якості м'яса і м'ясопродуктів. - М.: Агропромиздат, 1985. - 296 с.
4. Павлоскій К.С., Пальмін В.В. Біохімія продуктів. - М.: Легка і харчова промисловість, 1975. - 214 с.
5. Рогов І.А., Забашта А.Г., Казюлін Г.П. Загальна технологія м'яса і м'ясопродуктів. М.: Колос, 2000. - 367 с.
6. Рогов І.А., Антипова Л., Дунченко Н.І., Жеребцов Н.А. Хімія їжі. Книга 1.: Білки: структура, функції, роль у харчуванні. - Колос, 2000 - 384с.
7. Салаватуліна Р.М. Раціональне використання сировини в ковбасному виробництві. - М.: Агропромиздат, 1985. - 256 с.
8. Фізико-хімічні та біохімічні основи технології м'яса та м'ясопродуктів / Под ред. В.М. Горбатова. - М.: Харчова промисловість, 1973. - 495 с.