STUDY OF COMPOSITION AND PROPERTIES OF PORK ADIPOSE TISSUE DEPENDING ON CATEGORY OF FATNESS IN ORDER TO SUPPORT THE DIRECTION OF ITS RATIONAL USE
Rubrics: FOOD PRODUCTION TECHNOLOGY
Authors:
1.
Kemerovo Institute of Food Science and Technology (University)
2.
Kemerovo State University
(Department of Technology of Food Products of Animal Origin, Postgraduate)
Kemerovo, Kemerovo, Russian Federation
Kemerovo, Kemerovo, Russian Federation
3.
Kemerovo Institute of Food Science and Technology (University)
Type:
Article
Pages:
from 20
to 25
Status:
Published
Received:
30.12.2015
Accepted:
30.12.2015
Published:
30.12.2015
Subject area:
UDK 637.51
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
UDK 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
UDK 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Language:
Russian
Keywords:
Pork, adipose tissue, fatty acid composition, iodine number, acid number, melting point
Abstract (English):
The composition of adipose tissue is very important in the technology of meat and meat products. It affects the functional and technological properties of raw materials, food and biological value, stability in storage and production figures. The composition and properties of adipose tissue are determined not only by the type of raw meat, but also by a place of localization, genetic features, feeding conditions and other factors. Analysis of the scientific and technical information indicates that the data on the chemical composition, physical and chemical properties of pork adipose depending on the category of fatness is very limited. However, these indices allow us to develop sound recommendations for the rational use of raw materials. The article presents the results of studying the physical and chemical characteristics and fatty acid composition of adipose tissue extracted from pork of the second and fourth categories of fatness. The data have been obtained for raw materials derived from parts of carcasses with different nutritional value and technological purposes. Experimental data suggest a high degree of unsaturation of adipose tissue of pork of the fourth category that should be considered in the development of technological recommendations on the use of this raw material.
The composition of adipose tissue is very important in the technology of meat and meat products. It affects the functional and technological properties of raw materials, food and biological value, stability in storage and production figures. The composition and properties of adipose tissue are determined not only by the type of raw meat, but also by a place of localization, genetic features, feeding conditions and other factors. Analysis of the scientific and technical information indicates that the data on the chemical composition, physical and chemical properties of pork adipose depending on the category of fatness is very limited. However, these indices allow us to develop sound recommendations for the rational use of raw materials. The article presents the results of studying the physical and chemical characteristics and fatty acid composition of adipose tissue extracted from pork of the second and fourth categories of fatness. The data have been obtained for raw materials derived from parts of carcasses with different nutritional value and technological purposes. Experimental data suggest a high degree of unsaturation of adipose tissue of pork of the fourth category that should be considered in the development of technological recommendations on the use of this raw material.
Keywords:
Pork, adipose tissue, fatty acid composition, iodine number, acid number, melting point
Pork, adipose tissue, fatty acid composition, iodine number, acid number, melting point
Введение Жировая ткань оказывает существенное влияние на качество мяса и мясных продуктов в процессе их производства и хранения. Именно жировая ткань участвует в формировании нежности и аромата мясных продуктов. Количество и качество жировой ткани влияют на сочность и консистенцию изделий, скорость проникновения коптильных веществ, испарения влаги, придают эластичность и нежность изделиям. Жировая ткань - один из основных компонентов белково-жировых эмульсий, при использовании которых можно регулировать биологическую ценность мясных продуктов, обеспечивать стабильность мясных изделий с повышенным содержанием жировой составляющей в рецептуре, в том числе легкоплавкого жира, в процессе тепловой обработки [1, 2]. В то же время повышенное содержание жира в мясном сырье является фактором риска, таккак приводит кускорению физико-химических процессов порчи сырья и продукции при хранении [3, 4]. Влияние жировой ткани на качество мясного сырья и стабильность технологического процесса во многом зависит от ее жирнокислотного состава, который обусловлен генетическими факторами, кормовым рационом, видом мяса, а также степенью его жирности. Мясо жвачных по сравнению с мясом животных с однокамерным желудком содержит больше насыщенных кислот, что является результатом процесса биогидрогенизации, происходящего в рубце. С повышением жирности сырья содержание насыщенных жирных кислот (НЖК) и мононенасыщенных жирных кислот (МНЖК) увеличивается быстрее, чем содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), в результате чего снижается относительное содержание ПНЖК и, соответственно, соотношение ПНЖК/НЖК [5, 6]. Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в жировой ткани и мясе имеет решающее значение с точки зрения пищевой ценности, с увеличением массовой доли последних она имеет тенденцию к повышению. В то же время с точки зрения технологического процесса, стабилизации качества продукции более предпочтительно жировое сырье с повышенным содержанием насыщенных кислот. Такое сырье имеет более высокую температуру плавления, что сокращает возможность деформации жирового сырья при нарезании, смешивании с компонентами рецептуры, улучшает условия диспергирования и эмульгирования жира при тонком измельчении, снижает вероятность отекания жира при тепловойобработке. Основным источником жирного сырья на мясоперерабатывающих предприятиях является свинина, в результате разделки которой получают межмышечный и поверхностный жир, в том числе шпик. Количество жирового сырья от разделки, а также состав и свойства сырья при одинаковых условиях кормления и содержания будут изменяться в зависимости от основной продуктивности свиней, их возраста и массы. С возрастом животных в химическом составе жировой ткани свиней уменьшается количество воды и белка и увеличивается количество жира. В современных условиях в связи с развитием интенсивных технологий выращивания свиней, разработкой эффективных методов повышения их продуктивности, изысканием дешевых, доступных и эффективных кормовых средств, улучшением технологических качеств мяса исследования состава и свойств жирового сырья свинины расширяются [7, 8]. При этом следует обратить внимание на сырье, полученное от свиноматок, сведения о составе и функционально-технологических свойствах которого весьма ограничены. Известно, что с увеличением числа репродуктивных циклов живая масса животного возрастает, изменяется морфологический состав сырья с повышением количества жировой ткани. Известно, что такое сырье предназначено для промышленной переработки. Для организации рациональной переработки сырья от свиноматок после окончания периода их использования в соответствии с основной продуктивностью необходима объективная и всесторонняя оценка мяса. Традиционно при оценке качества свинины используются такие показатели, как pH мышечной ткани, цвет мяса, срок хранения, а также содержание поверхностного и межмышечного жира. Весте с тем с технологической точки зрения очень важной задачей является дифференциация качества отделенного жирового сырья в зависимости от места его локализации, что позволит более обоснованно подходить к его использованию. Объекты и методы исследования Образцы жира для анализа выделены из частей свиной туши, обладающих различной технологической ценностью, - наиболее ценной спинной части (шпик), костреца, а также с грудино-реберной части. Термическое состояние сырья - охлажденное. В работе использованы следующие методы исследований. Массовую долю липидов определяли путем извлечения их смесью хлороформа и этилового спирта в аппарате Сокслета, с последующим удалением растворителя и подсушиванием при (103±2) ºС (ГОСТ 23042). Для анализа жирнокислотного состава применяли метод газовой хроматографии - ГОСТ Р 514839999. Определение проводили на хроматографе Agilent 7890A, газ-носитель - азот особой чистоты. Кислотное число жира определяли согласно ГОСТ Р 52110-2003, перекисное число - йодометрическим методом с кратковременным настаиванием (ГОСТР 51487-99). Для определения фосфолипидов использовали фотометрический метод (ГОСТ Р 52676-2006). Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре ПЭ-5300 В. Содержание твердых триглицеридов (ТТГ) определяли методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Определение содержания твердой фазы проводили на спектрометре JBM PC/20 Series NMR Analyzer (Minispec) согласно ГОСТ Р 531582008 иИСО 8292:2008. Результаты исследованийи обсуждение Для характеристик качества жировой ткани в зависимости от категории упитанности изучены показатели йодного числа, кислотного числа и температуры плавления. Йодное число является важнейшим химическим показателем, значение которого зависит от степени ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав жира. Йодные числа большинства животных жиров изменяются в пределах 30-70 мг I2, а растительных - 120-160 мг I2. Согласно имеющимся данным значения йодных чисел хребтового шпика в зависимости от породы свиней изменяются в пределах от 55 до 63 мг I2, для более тугоплавкого говяжьего жира - в интервале 32-47 мг I2. Кислотное число характеризует степень гидролиза жира, а следовательно, их доступность химическим изменениям при переработкеихранении. Температура плавления определяет переход жира из твердого состояния в жидкое, этот показатель позволяет косвенно судить о влиянии жировой ткани на формирование вкусовых свойств изделий. Следует ожидать, что для жира с более низкой температурой плавления это влияние будет большим в результате раннего высвобождения ароматических веществ в результате плавления жира. Результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 1. Таблица 1 Качественные показатели жира свинины в зависимостиот категории Вид жира Категория упитанности свинины КЧ, мг КОН /г Йодное число, мг I2 Температура плавления, С Хребто 2 1,27 59,0 30,3 вый 4 1,14 86,1 23,5 Грудин 2 0,86 68,1 29,5 ка 4 0,69 82,2 24,0 Жир с 2 1,06 60,6 27,8 крестца 4 0,99 86,2 26,7 Согласно полученным экспериментальным данным йодное число для хребтового шпика свинины 2-й категории упитанности равно 59,0 мг I2, для жировой ткани, отделенной от костреца, величина показателя равна 60,6 мг I2, а жира, отделенного от грудинки, - 68,1 мг I2. В целом эти данные соответствуют известным, хотя можно говорить о некотором повышении йодного числа для жира с грудной части, что может быть обусловлено особенностями кормовогорациона. Несомненный интерес представляют данные относительно значений йодных чисел жировой ткани свинины 4 категории в зависимости от ее анатоми ческого происхождения. Экспериментально уста 45 новленные значения йодных чисел хребтового шпика, поверхностного жира с костреца и грудинки составили 86,1 мг I2, 86,2 мг I2 и 82,2 мг I2, что вы ше, чем для аналогичного по номенклатуре сырья от свинины 2-й категории, на 45,9 %, 42,2 % и 20,7 % соответственно. Полученные данные позволяют сделать вывод о высокой степени ненасы щенности жировой ткани свинины 4-й категории. При этом можно говорить о том, что степень нена сыщенности жировой ткани свинины 4 категории практически не зависит отместа ее локализации. Полученные результаты согласуются с данными определения температуры плавления жировой ткани. Для хребтового шпика свинины 2-йи 4-й категорий температура плавления составляет 30,3 ºСи 23,5 ºС; для шпика с костреца - 27,8 ºСи 26,7 ºС, соответственно; для жира грудинки - 29,5 оС и 24,0 ºС. То есть по температуре плавления максимальные различия выявлены в сырье большей технологической ценности - в хребтовом шпике. При этом температура плавления этого вида сырья от свинины 4 категории приближается к значениям легкоплавкого жира. Это свидетельствует о том, что с технологической точки зрения деление шпика на боковой и хребтовый при разделке свинины 4 категории не имеет практического значения, эти виды сырья можно перерабатывать без сортировки. По показателям температуры плавления и йодного числа поверхностный жир свинины 4 категории приближается к жиру конскому, в меньшей степени - к жировой тканиотразделкимясаптицы. Данные инструментальной оценки согласуются с результатами органолептической, консистенция жирахарактеризуетсякак мягкаяипластичная. Вместе с тем следует отметить тот факт, что повышенное содержание ненасыщенных жирных кислот в жировой ткани свинины 4 категории не оказало влияния на развитие гидролитических процессов. Для всех образцов жировой ткани от свинины 2-йи 4-й категорий упитанности значение кислотного числа жира, выделенного непосредственно после разделки, находилось в пределах 0,86-1,06 мг КОН/г жира. Групповой состав жирных кислот, показатели консистенции жира (твердость, плотность), условия кристаллизации и перекристаллизации можно характеризовать показателем динамики твердых триглицеридов в широком диапазоне температур, при этом крутизна температуры плавления позволяет прогнозировать поведение системы в технологическом процессе. Нами изучена зависимость содержания твердых триглицеридов в хребтовом шпике от свинины 2, 4 категорий в интервале температур от 30 до 5ºС. Полученная зависимость называется кривая плавления. Согласно данным, приведенным на рис. 1, при температуре 30 ºС жиры жировой ткани свинины 4 категории практически полностью переходят в расплавленное состояние, большая часть жира уже находится в расплавленном состоянии при температуре 20 ºС. Массовая долятвердых триглицеридов, % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Температура, С Рис. 1. Зависимостьсодержания твердыхтриглицеридов шпика хребтовогооттемпературы Исходя из полученных значений температуры плавления шпик хребтовый свинины 4 категории следует использовать аналогично шпику боковому, а также в составе белково-жировых эмульсий. Куттерование сырья при приготовлении эмульсий может быть выполнено до температур, ниже рекомендуемых. При этом, принимая во внимание низкий уровень твердых триглицеридов, целесообразно использоватьэмульгаторы. По содержанию полярных липидов (фосфолипидов) изучаемые объекты равнозначны. Массовая доля фосфолипидов в хребтовом шпике свинины 2 категории (впересчетенастеаролецитин) составляет 0,0604, дляшпикаотсвинины4 категории - 0,0551. Для объективной оценки поверхностного жира свинины второй и четвертой (промпереработка) категорий изучен его жирнокислотный состав в зависимости от места локализации. Результаты исследований приведеныв табл. 2. Анализ полученных экспериментальных данных позволил утверждать следующее. Максимальное содержание насыщенных жирных кислот (НЖК) выявлено в хребтовом шпике свинины 2 категории (41,7 %), которые более чем на 60 % представлены пальмитиновой кислотой. На долю мононенасыщенных кислот (МНЖК) приходится 44,1 %, среди которых 94 % - это кислота олеиновая. Полиненасыщенные кислоты (ПНЖК) составляют 14,2 % от общего количества. В аналогичном сырье (шпике) свинины 4 категории соотношение НЖК:МНЖК:ПНЖК составляет 31,1:39,8:29,1. То есть содержание лабильных жирных кислот в хребтовом шпике свинины 4 категории в относительных единицах оказалось больше на 18 %, причем этот прирост обусловлен главным образомзасчет полиненасыщенных кислот. Повышенное содержание ПНЖК выявлено также в жировой ткани, снятой с грудинки (26,8 %) и с костреца (27,2 %). То есть можно говорить о том, что в жировой ткани свинины 4 категории, снимаемой с поверхности туши, на долю ПНЖК приходится около 30 %, что существенно выше по сравнению с жировой тканью свинины 2 категории (11-16 %). Таблица 2 Жирнокислотный составповерхностнойжировой тканисвинины в зависимостиот категорииупитанности ианатомического происхождения Наименование жирной кислоты Жир поверхностный хребтовый грудинки с костреца категория свинины категория свинины категория свинины 2 4 2 4 2 4 С14:0 (миристиновая) 1,2 0,8 1,2 0,9 1,2 0,8 С16:0 (пальмитиновая) 25,1 18,8 24,2 18,1 24,9 18,2 С16:1 (гексадеценовая) 2,0 1,2 2,3 1,6 2,7 1,3 С17:0 (маргариновая) 0,4 0,2 0,3 0,2 0,3 0,2 С17:1 (гептадеценовая) 0,3 0 0,2 0,2 0,3 0 С18:0 (стеариновая) 14,3 10,7 12,2 8,9 11,6 9,7 С18:1 (trans вакценовая) 0,4 0 0,2 0 0 0 С18:1 (cis олеиновая) 41,4 38,6 42,4 40,9 46,8 40,0 С18:2 (cis линолевая) 12,4 27,0 13,8 24,6 9,6 25,0 С18:3 (линоленовая) 1,8 2,1 2,0 2,2 1,8 2,2 С20:0 (арахиновая) 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 С22:0 (бегеновая) 0,5 0,3 0,6 1,6 0,5 1,8 С22:1 (эруковая) 0 0 0,2 0,2 0 0,2 С24:0 0 0 0,2 0,3 0 0,3 Сумма жирнокислотного состава 100 100 100 100 100 100 насыщенные, % 41,7 31,1 38,9 30,3 38,8 31,3 мононенасыщенные, % 44,1 39,8 45,3 42,9 49,8 41,5 полиненасыщенные, % 14,2 29,1 15,8 26,8 11,4 27,2 Трансизомеры, % 0,4 0 0,2 0 0 0 Соотношение ПНЖК/НЖК 0,34 0,93 0,41 0,88 0,29 0,87 Коэффициент, характеризующий соотношение полиненасыщенных и насыщенных жирных кислот, для жировой ткани свинины 4 категории изменяется в пределах от 0,87 до 0,93, тогда как для жировой тканисвининывторойкатегории - от 0,29 до 0,41. Подобный эффект в изменении жирнокислотного состава с повышенным содержанием ПНЖК наблюдается при его прижизненной модификации путем использования в составе рационов свиней различного масличного сырья с повышенным содержанием растительных масел. В этой связи полученные данные об особенностях жирнокислотного состава жировой ткани свинины для промпереработки позволяют говорить о его высокой пищевой ценности. Такое сырье может быть использовано как альтернативарастительных масел всоставебелково-жировых эмульсий. Именно это направление использования следует признать наиболее рациональным. Это позволит регулировать пищевую ценность различных видов мясных продуктов без привлечения дополнительных видов сырья и материалов и в максимальной степени обеспечить традиционные характеристики мясных изделий. При этом появляется возможность использования жирового сырья визделиях разной потребительской ценности, в том числе с повышенным срокомгодности. Использование сырья для изготовления изделий с неразрушенной структурой различных видов тепловой обработки, таких как копчено-вареные или тем более копчено-запеченные, сопряжено с риском оплавления жира, принимая во внимание кривую плавления. Выводы Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что степень ненасыщенности жировой ткани свинины 4 категории выше, чем свинины 2 категории, что обусловлено главным образом увеличением количества ПНЖК, доля которых в жирнокислотном составе свинины 4 категории почти в 2 раза выше по сравнению с показателем для жировой ткани свинины 2 категории. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности предварительной подготовки жирового сырья от свинины 4 категории, направленной на обеспечение стабильности в процессе технологической переработки, а также использовании в технологии изделий с регулируемым жирнокислотным составом. Исследования в этом направлении следует продолжить с точки зрения изучения особенностей липидного состава межмышечного и внутримышечного жира, которые в процессе технологической обработки остаются в составе мясного сырья, а следовательно, влияют на хранимоспособность сырья, еготехнологическиесвойства.
1. Kombinirovannye produkty pitaniya funkcional'nogo naznacheniya s belkovo-zhirovymi kompoziciyami / E.I. Titov, S.K. Apraksina, L.F. Mitaseva [i dr.] // Pischevaya promyshlennost'. - 2004. - № 6. - S. 98-99.
2. Bryuhova, S.V. Obogaschennaya belkovo-zhirovaya kompoziciya dlya kolbas / S.V. Bryuhova, M.B. Danilov, B.A. Bazhenova // Myasnaya industriya. - 2012. - № 6. - S. 44-46.
3. Rastitel'nye antioksidanty v proizvodstve myasnyh izdeliy / E.E. Plotnikov, G.V. Glazova, L.A. Ashihina [i dr.] // Myasnaya industriya. - 2010. - № 7. - S. 26-28.
4. Nilzen, V. Free range rearing of pigs with access to pasture grazing - effect on fatty acid composition and lipid oxidation products / V. Nilzen, J. Babol, PC.Dutta, N. Lundeheim, A-C. Enfalt, K. Lundstrom // Meat Science. - 2001.- v.58.-r. 267-275
5. Enser, M. Fatty acid content and composition of English beef, lamb and pork at retail / M. Enser, K. Hallett, B. Hewett et al. // Meat Science. - 1996. - V.44. - p. 443-458.
6. Fischer, K. Carcass and meat quality of heavy pigs. II. Characteristics of meat and fat quality / K. Fischer, JP. Lindner, M. Judas, R. Horeth // Arch Tierz.- 2006.- v. 49.- p. 279-92.
7. Vohmyakov, A.S. Svyaz' skorosti rosta i stepeni ozhireniya sviney s fiziko-himicheskimi svoystvami i zhirnokislotnym sostavom podkozhnogo sala: avtoref. dis. … kand. biol. nauk: 06.02.01: zaschischena 23.05.07 / Vohmyakov Aleksandr Sergeevich. - Moskva, 2007. - 18 s.
8. Amusquivar, E. Influence of fatty acid profile of total parenteral nutrition emulsions on the fatty acid composition of different tissues of piglets / E. Amusquivar, M. Sanchez, MJ. Hyde, J. Laws at all // Lipids. - 2008.-v.43.-p.713-722.
