Введение

Окислительные процессы в жирах, развитие которых зависит как от природы жира, так и от условий хранения, могут привести к значительному ухудшению органолептических показателей продукта (Бочинский, 1998). Питательная ценность продукта вследствие изменения жиров мяса при хранении также снижается. Возникают карбонильные соединения, которые при окислении жира провоцируют реакцию образования карбониламинов, что приводит к изменению цвета мясных снековых продуктов и ухудшает их качество в целом.

Интенсификация окислительных процессов происходит при воздействии света, повышении температуры, наличии катализаторов. К последним относятся пигменты мяса. При хранении мясных снеков окисляться могут как жиры, так и другие липиды, например, фосфатиды, что может негативно отразиться на органолептических показателях продукта.

Применение стартовых культур для снижения влияния окислительных процессов на мясное сырье, а также для гарантирования микробиологической безопасности готовой продукции является одним из перспективных и многообещающих направлений в пищевой промышленности.

Основная часть

Согласно последним исследованиям в области пищевой биотехнологии, введение стартовых культур в технологию мясных продуктов положительно сказывается на органолептических и санитарно-гигиенических показателях готового продукта. Благодаря процессам роста и вторичного метаболизма микроорганизмов определенных штаммов происходит ряд биохимических превращений мясного сырья, в ходе которых продуцируются витамины, ферменты, белки и незаменимые аминокислоты. Таким образом, повышается биологическая ценность продукта, а также его микробиологическая безопасность.

Окисление липидов является одним из важных факторов, влияющих на пищевую ценность и качественные показатели продукции. Вещества, которые накапливаются при распаде гидроперекисей, могут существенно влиять на общее состояние потребителя, ведь вторичные продукты реакции окисления, такие как альдегиды и кетоны, небезопасны для здоровья. Влияние некоторых внешних факторов (температуры, присутствие кислорода) способствует ускорению окислительных процессов (Ковалева, 2017).

Роль стартовых культур в борьбе с окислительными процессами связана со способностью бактерий, входящих в состав препарата стартовых культур, к синтезу ряда антиокислительных ферментов, таких как каталаза и пероксидаза. Пероксидные радикалы «удаляются» данными ферментами, что существенно влияет на течение окислительных реакций (Хайруллин, 2013). Наиболее часто используемым штаммом для предотвращения окислительных процессов являются микроорганизмы рода Staphylococcus. Они обладают способностью к разрушению перекиси водорода и других пероксидов, которые являются сильными оксидантами, вступающими в реакцию с миоглобиновыми комплексами, приводя к потере окраски и появлению желтого и зеленого цветов, в результате чего оттенок продукта становится серым. Также пероксиды могут стать причиной прогоркания изделия (Леонова, 2015).

Материалы и методы исследования. Работа продолжает цикл исследований мясного сырья и мясопродуктов, проведенных авторами, и базируется, в том числе, на результатах этих исследований (Баль-Прилипко и др., 2011, 2015, 2016, 2018).  Для исследования влияния на изменение микробиологических показателей, а также показателей окислительных процессов в мясных снеках была выбрана стартовая культура, в состав которой входят Pediococcus acidilactici и Staphylococcus carnosus.

Смешанная мясная культура (Pediococcus acidilactici, Staphylococcus carnosus) имеет высокую устойчивость к соли, способствует образованию приятного аромата и стабильного цвета, имеет сильные антагонистические свойства против Listeria monocytogenes. Кроме того, культура замедляет появление прогорклого вкуса.

Оптимальными условиями для роста и развития этих штаммов являются доступ к кислороду, минимальная температура роста +6°С, ограничение концентрации соли – 10% в воде. Параметрами посола является t = 40°C - 60°C.

Для изучения влияния микроорганизмов на длительность сроков годности готовых изделий, а также на показатели микробиологической стабильности были разработаны образцы следующего состава:

контрольный образец  ̶  сыровяленые снеки из говядины, без добавления бакпрепарата в посолочную смесь;

опытный образец  ̶ сыровяленые снеки из говядины, с добавлением бакпрепарата в посолочную смесь.

Результаты исследования и их обсуждение. Санитарно-эпидемиологическая оценка пищевых продуктов является важным показателем, который подтверждает соответствие продукта установленным требованиям в течение срока хранения. Для предупреждения вредного влияния на здоровье человека и окружающую среду необходимо установить качественный и количественный состав микрофлоры, а также динамику изменений общего микробиологического обсеменения в процессе хранения готового продукта.

Результаты испытаний представлены в таблицах 1 и 2.

Анализ данных таблиц 1 и 2 показывает, что микробиологические показатели готового продукта в течение срока хранения соответствовали требованиям действующей нормативной документации по микробиологической безопасности. Однако опытный образец отмечается лучшей стабильностью при хранении, ведь на 180 день опыта количество МАФАМ в контроле составило 1,4´10³, что является превышением допустимых норм. Опытный образец по микробиологическим показателям находится в пределах нормы. Микробиологическая безопасность опытного образца подтверждает эффективность бактериального препарата, который был выбран для использования в технологическом процессе.

Одним из показателей безопасности и качества продукта является окисление липидной фракции. Важным показателем качества жира является кислотное число, количественно показывающее содержание в жире свободных жирных кислот, образованных при его гидролизе. Накопление свободных жирных кислот в жире свидетельствует об ухудшении его качества.

Результаты исследования показателя кислотного числа жира контрольного и опытного образцов сыровяленых продуктов в процессе хранения представлены в таблице 3 и на рисунке 1.

Анализ проведенного эксперимента указывает на то, что кислотное число жира в контроле на 120-е сутки срока хранения было выше допустимых норм. Кислотное число жира в мясных продуктах не должно превышать 1,5 мг КОН/г. Данные, полученные при проведении эксперимента, показывают, что показатель контрольного образца на 120-й день составлял 1,63 мг КОН/г. Это указывает на протекание окислительных процессов в жире. Опытный образец превысил допустимую норму на 180-й день эксперимента, соответственно, на 0,03 мг КОН/г и достиг показателя кислотного числа в 1,53 мг КОН/г.  Такой результат эксперимента может быть связан с влиянием стартовой культуры на гидролитическое изменение жира в опытном образце. Способность бактерий, входящих в состав препарата стартовых культур синтезировать ряд антиокислительных ферментов, таких как каталаза и пероксидаза, повлияла на показатели опытного образца. Присутствие этих ферментов позволяет удалять супероксидные и пероксидные радикалы, образующиеся в окислительных реакциях.

Кислород способен оказывать влияние на жиры мясных продуктов,  которые под его действием окисляются с образованием перекисей. Они являются первичными продуктами процесса окисления. Количество образованных перекисей характеризует перекисное число. По значению перекисного числа можно судить о степени свежести жира снековых продуктов (табл. 4, рис. 2).

Как показывают результаты исследований (табл. 4) на 60 сутки значение перекисного числа в контрольном образце составляет 1,98 Мэкв, что соответствует жиру, который не подлежит хранению. На 120-й день срока хранения перекисное число в контроле равнялось 3,02 Мэкв. Значение перекисного числа выше 3 Мэкв указывает на окислительные процессы в жире. Перекисное число в опыте с применением бактериальных культур на 60-й день эксперимента составило 0,83 Мэкв, а на 120-е сутки –1,57 Мэкв. На 180 сутки хранения значение перекисного числа опытного образца составляло 2,69 Мэкв.

Тиобарбитуровое число (табл. 5), определение которого основано на реакции взаимодействия малонового диальдегида с 2-тиобарбитуровой кислотой, свидетельствует о содержании вторичных продуктов окисления жиров сыровяленых снеков.

В процессе хранения образцов сыровяленых снеков наблюдается увеличение тиобарбитурового числа: до 0,47 мг МА/кг продукта в контрольном образце на 120-е сутки хранения и до 0,33 мг МА / кг продукта в опытном образце на 180-е сутки.

Зaключение

Экспериментальное исследование влияния стартовых культур на продолжительность хранения снековой продукции показало, что их применение способно увеличить срок хранения данного вида продукции. Срок годности сыровяленых мясных снеков на основании проведенных исследований динамики перекисного, кислотного, тиобарбитурового чисел, а также показателей микробиологической безопасности продукции  составляет 6 месяцев при температуре хранения от +10 до + 25°С и относительной влажности воздуха 75 ± 5%.