Властивості варених ковбас, вироблених із використанням високого тиску

Valerii Sukmanov; Ihor Kirik; Anatolii Palash

doi:10.31866/2616-7468.2.1.2019.170412

Автор(и)

Valerii Sukmanov Полтавська державна аграрна академія, Україна https://orcid.org/0000-0003-1248-4068
Ihor Kirik Заклад освіти «Могильовський державний університет продовольства», Білорусь
Anatolii Palash Полтавський коледж харчових технологій – НУХТ, Україна https://orcid.org/0000-0003-2418-3588

DOI:

https://doi.org/10.31866/2616-7468.2.1.2019.170412

Ключові слова:

варені ковбаси, технологія, високий тиск, властивості, термін зберігання

Анотація

Актуальність. Стаття присвячена дослідженню споживчих властивостей варених ковбас (ВК), вироблених із використанням високого тиску (ВТ) без їх теплової обробки, що забезпечує високі споживчі властивості при тривалих термінах їх зберігання.

Мета і методи. Мета статті – дослідження властивостей ВК, вироблених із використанням ВТ, як наукове обґрунтування технології ВК із використанням ВТ без їх теплової обробки. Зразки ВК обробляли тисками від 400 до 900 МПа з інтервалом у 100 МПа при початковій температурі процесу 20 ± 20С при тривалості обробки 55 хвилин.

Результати. При обробці ковбасного фаршу ВТ без його теплової обробки залишкова кількість кислої фосфатази досягає свого порогового значення – готовність продукту (6 мг фенолу на 100 г продукту) при тиску 700 МПа. Кулінарна готовність ВК при їх обробці ВТ досягається лише при тиску 850 МПа. Порівняльний аналіз перетравлюваності білків in vitro у зразків, що пройшли теплову обробку і обробку ВТ, показав, що динаміка перетравлюваності білків in vitro у зразків, оброблених тиском, більш сприятлива; через 6 годин показник перетравлюваності білків in vitro у зразків, оброблених тиском, становить 90 %, а зразків, що пройшли теплову обробку, – 80 %. Обробка ВК ВТ замість теплової обробки (варіння) не призводить до погіршення їх амінокислотного складу; має місце більш сприятливе значення незбалансованості амінокислотного складу продукту. Обробка ВТ покращує структуру ковбаси, підвищує її однорідність як за розміром частинок, так і за щільністю батона. Аналіз спектрів поглинання досліджуваних зразків ВК показав, що обробка ковбасного фаршу тиском 850 МПа, при температурі 20 ± 0,5°С і тривалості обробки 55 хвилин дозволяє отримати готовий продукт без його теплової обробки.

Висновки та обговорення. Профілограми якості ВК показали, що вдосконалення процессу їх виробництва (заміна технологічного етапу варіння в термокамері на обробку ВТ) не тільки збільшує термін зберігання ковбас із 3 до 10 діб і покращує їх технологічні і структурно-механічні властивості, а й покращує їх органолептичні властивості (зовнішній вигляд, консистенція, колір, запах, смак). Наукова новизна одержаних результатів полягає у науковому обґрунтуванні доцільності впровадження технології ВК із використанням ВТ. Практичне значення одержаних результатів полягає в одержанні технологічних параметрів процесу обробки ВК ВТ.

Біографії авторів

Valerii Sukmanov, Полтавська державна аграрна академія

Доктор технічних наук, професор

Ihor Kirik, Заклад освіти «Могильовський державний університет продовольства»

Кандидат технічних наук, доцент

Anatolii Palash, Полтавський коледж харчових технологій – НУХТ

Кандидат технічних наук

Посилання

Aertsen, A., Meersman, F., Hendrickx, M.E.G., Vogel, R.F., & Michiels, C.W. (2009). Biotechnology under high pressure: applications and implications. Trends in Biotechnology, 27 (7), 434–441 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2009.04.001

Atsushi, S., Ken, K., Hiroyuki, T., Tadayuki, N., & Yoshihide, I. (2006). Application of high hydrostatic pressure to meat and meat processing. In Nollet, L.M.L., & Toldra, F. (Eds.), Advanced technologies for meat processing. Boca Raton: CRC Press [in English].

Bajovic, B., Bolumar, T., & Heinz, V. (2012). Quality considerations with high pressure processing of fresh and value added meat products. Meat Science, 92, 280–289 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.04.024

Bak, K.H., Bolumar, T., Karlsson, A.H, Lindahl, G., & Orlien, V. (2017, August 28). Effect of high pressure treatment on the color of fresh and processed meats. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 1–25 [in English]. http://dx.doi.org/10.1080/10408398.2017.1363712

Bak, K.H., Lindahl, G., Karlsson, A.H., Lloret, E., Ferrini, G., Arnau, J., & Orlien, V. (2012). High pressure effect on the color of minced cured restructured ham at different levels of drying, pH, and NaCl. Meat Science, 90(3), 690–696 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.10.015

Bak, K.H., Thulstrup, P.W., & Orlien, V. (2014). Spectroscopic studies on the effect of high pressure treatment on the soluble protein fraction of porcine longissimus dorsi. Food Chemistry, 148(1), 120–123 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.017

Bertram, H.C., Whittaker, A.K., Shorthose, W.R., Andersen, H.J., & Karlsson, A.H. (2004). Water characteristics in cooked beef as influenced by ageing and high-pressure treatment-an NMR micro imaging study. Meat Science, 66(2), 301–306 [in English]. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(03)00103-7

Buckow, R., Sikes, A., & Tume, R. (2013). Effect of high pressure on physicochemical properties of meat. Food Science and Nutrition, 53, 770–786 [in English]. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.560296

Carlez, A., Veciana-Nogues, T., & Cheftel, J.-C. (1995). Changes in colour and myoglobin of minced beef meat due to high pressure processing. Lebensmittelwissenschaft und Technologie, 28(5), 528–538 [in English]. https://doi.org/10.1006/fstl.1995.0088

Chattong, U., Apichartsrangkoon, A., & Bell, A. (2007). Effects of hydrocolloid addition and high pressure processing on the rheological properties and microstructure of a commercial ostrich meat product “Yor” Thai sausage. Meat Science, 76(3), 548–554 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2007.01.012

Cheah, P.B., & Ledward, D.A. (1996). High pressure effects on lipid oxidation in minced pork. Meat Science, 43, 123–134 [in English]. https://doi.org/10.1016/0309-1740(96)84584-0

Chriki, S., Renand, G., Picard, B., Micol, D., Journaux, L., & Hocquette, J.F. (2013). Meta-analysis of the relationships between beef tenderness and muscle characteristics. Livestock Science. [in English]. http://dx.doi.org/10.1016/j.livsci.2013.04.009

Garriga, M., & Aymerich, T. (2009). Advanced decontamination technologies: High hydrostatic pressure on meat products. In F. Toldrá (Ed.), Safety of meat and processed meat (pp. 183–208). New York: Springer [in English]. http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-89026-5_7

Grossi, A., Soltoft-Jennsen, J., Knudsen, J.C., Christensen, M., & Orlien, V. (2011). Synergistic cooperation of high pressure and carrot dietary fibre on texture and colour of pork sausages. Meat Science, 89, 195–201 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.04.017

Hayashy, R., Kawamura, Y., & Nakasa, T. (1989). Application of high pressure to food processing: pressurization of egg white and yolk, and properties of gels formed. Agricultural and Biological Chemistry, 53, 2935–2939 [in English]. https://doi.org/10.1080/00021369.1989.10869784

Hong, Kwan-Pyo & Park, Ji-Yong. (1998). Changes in microorganisms, enzymes and texture of dongchimi by high hydrostatic pressure treatment. The Korean Journal of Food Science and Technology, 30, 3, 596–601 [in English].

Iwasaki, T., Noshiroya, K., Saitoh, N., Okano, K., & Yamamoto, K. (2006). Studies of the effect of hydrostatic pressure pretreatment on thermal gelation of chicken myofibrils and pork meat patty. Food Chemistry, 95(3), 474–483 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.01.024

Khan, M.A., Ali, S., Abid, M., Cao, J.X., Jabbar, S., Tume, R.K., & Zhou, G.H. (2014). Improved duck meat quality by application of high pressure and heat: A study of water mobility and compartmentalization, protein denaturation and textural properties. Food Research International, 62, 926–933 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.04.006

Ma, F., Chen, C.G., Sun, G.J., Wang, W., Fang, H.M., & Han, Z. (2012). Effects of high pressure and CaCl₂ on properties of salt-soluble meat protein gels containing locust bean gum. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 14, 31–37 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2011.12.001

Mandava, R., Fernandez, L., & Juillerat, M. (1994). Effect of high hydrostatic pressure on sausage batters. In 40th International Congress of Meat Science Technology (pp. 14–16). The Hague, Netherlands [in English].

Marchetti, L., Andres, S.C., & Califano, A.N. (2014). Low-fat meat sausages with fish oil: Optimization of milk proteins and carrageenan contents using response surface methodology. Meat Science, 96, 1297–1303 [in English]. ]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2013.11.004

Moller, S.M., Grossi, A., Christensen, M., Orlien, V., Soltoft-Jensen, J., Straadt, I.K. … Bertram, H.C. (2011). Water properties and structure of pork sausages as affected by high-pressure processing and addition of carrot fiber. Meat Science, 87(4), 387–393 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.11.016

Mor-Mur, M., & Yuste, J. (2003). High pressure processing applied to cooked sausage manufactur: physical properties and sensory analysis. Meat Science, 65(3), 1187–1191 [in English]. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(03)00013-5

Orlien, V. (2017). High pressure treatment and the effects on meat proteins. Medical Research Archives, 5, 8, 1–10 [in English].

Rodrigues, I., Trindade, M.A., Caramit, F.R., Candoğan, K., Pokhrel, P.R., Barbosa-Cánovas, G.V. (2016). Effect of high pressure processing on physicochemical and microbiological properties of marinated beef with reduced sodium content. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 38, B, 328–333 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.09.020

Shao, J.H., Zou, Y.F., Xu, X.L., Wu, J.Q., & Zhou, G.H. (2011). Evaluation of structural changes in raw and heated meat batters prepared with different lipids using Raman spectroscopy. Food Research International, 44, 2955–2961 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.07.003

Sikes, A.L., Tobin, A.B., & Tume, R.K. (2009). Use of high pressure to reduce cook loss and improve texture of low-salt beef sausage batters. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 10(4), 405–412 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2009.02.007

Smeller, L., & Heremans, K. (1999). 2D FT-IR spectroscopy analysis of the pressure-induced changes in proteins. Vibrational Spectroscopy, 19, 375–378 [in English]. https://doi.org/10.1016/S0924-2031(98)00075-7

Smeller, L., Gooseens, K., & Rubens, F. (1995). FTIR studies on food components in diamond anvil cell. Applied Spectroscopy, 49, 895–897 [in English].

Smeller L., Rubens, P., & Heremans, K. (1999). Pressure effect on the temperature induced unfolding and tendency to aggregate of myoglobin. Biochemistry, 36, 3816–3820 [in English]. https://doi.org/10.1021/bi981693n

Stone, H., Bleibaum, R., & Thomas, H.A. (2004). Sensory evaluation practices (3rd ed.). New York: Academic Press [in English].

Sukmanov, V.A., Garkusha, V.B., & Savutsky, A.I. (2001). Hydrostatic High Pressure Equipment for Investigation in Chemistry, Biology and Science. In 4th International Conference «High pressure school on chemistry, biology, materials science and techniques». Warsaw [in English].

Sukmanov, V.O., Khazipov, V.A., & Harkusha, V.B. (1999). Vysokyi tysk i peredumovy yoho vykorystannia u kharchovii promyslovosti [High pressure and preconditions for its use in the food industry]. Visnyk DonDUIeT. Seriia: Tekhnichni nauky, 4, 120–129 [in Ukrainian].

Tintchev, F., Bindrich, U., Toepfl, S., Strijowski, U., Heinz, V., & Knorr, D. (2013). High hydrostatic pressure/temperature modeling of frankfurter batters. Meat Science, 94(3), 376–387 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2013.02.012

Tokifuji, A., Matsushima, Y., Hachisuka, K., & Yoshioka, K. (2013). Texture, sensory and swallowing characteristics of high-pressure-heat-treated pork meat gel as a dysphagia diet. Meat Science, 93(4), 843–848 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.11.050

Tomaschunas, M., Zorb, R., Fischer, J., Kohn, E., Hinrichs, J., & Busch-Stockfisch, M. (2013). Changes in sensory properties and consumer acceptance of reduced fat pork Lyon-style and liver sausages containing inulin and citrus fiber as fat replacer. Meat Science, 95, 629–640 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2013.06.002

Villamonte, G., Simonin, H., Duranton, F., Cheret, R., & Lamballerie, M.D. (2013). Functionality of pork meat proteins: Impact of sodium chloride and phosphates under high-pressure processing. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 18, 15–23 [in English]. http://dx.doi.org/10.1016/j.ifset.2012.12.001.

Yametti, S., Transidisco, P., & Bonomi, F. (1997). Molecular modification of β-lactoglobulin upon exposure to high pressure. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55, 1, 23–29 [in English]. https://doi.org/10.1021/jf960330w

Zhang, Z., Yang, Y., Tang, X., Chen, Y., & You, Y. (2015). Chemical forces and water holding capacity study of heat-induced myofibrillar protein gel as affected by high pressure. Food Chemistry, 188, 111–118 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.04.129