Please use this identifier to cite or link to this item:
https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/10237
Title: | The technology of the pork-meat made Law-Salted Sausages enriched by the additive of soy isolate and treated by high pressure |
Other Titles: | Технологія малосолоних свинячих ковбасок із використанням ізоляту соєвого білка та обробкою високим тиском |
Authors: | Yanping, Li Янпінь, Лі |
Keywords: | soy protein isolate meat technology high pressure breaking load pork batter gel reduced-salt, functional and technological properties соєвий ізолят високий тиск розривне навантаження гель знижений вміст солі функціонально-технологічні властивості агрегативна стабільність час релаксації |
Issue Date: | 2022 |
Publisher: | Сумський національний аграрний університет |
Citation: | Yanping Li. Technology of reduced-salt pork batters using soy protein isolate and high pressure processing [Electronic resource] : dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in specialty : 181 «Food Technology», subject area 18 «Production and technology» / Li Yanping. – Sumy : Sumy National Agrarian University, 2022. – 156 р. |
Abstract: | The dissertation is devoted to the technology of reduced-salt pork batters using soy protein isolate and high pressure processing. In the introduction obtained that excessive salt intake could lead to hypertension, cardiovascular and cerebrovascular diseases and other chronic diseases, the salt reduction has become a global consensus for the control of chronic diseases. The World Health Assembly formally adopted “a relative 30% reduction in salt intake by 2025” as one of nine voluntary global targets for the prevention and control of Non-communicable diseases. At present, nearly half of the countries in the world have launched national salt reduction guidelines or actions, and developed their own industrial salt reduction guidelines. However, the traditional emulsion meat products contain higher salt, because salt soluble protein dissolution at a high salt concentration (> 0.3 mol/L) is a key step in the formation of the good gel structure. Directly decreases the concentration of salt, reduces the amount of salt soluble protein extraction and dissolution, degradation of heat-induced meat gel structure. It is necessary to find new technologies for reduced-salt emulsion meat products that can solve the problem of the emulsion meat products having a higher cooking loss, and worse gel properties when reduced salt content. The high pressure processing can effectively change the protein structures and techno-functional properties in the meat products, and retain the nutrition and flavour. The ability of high pressure processing to inactivate microorganisms and denature proteins has been known for over one hundred years. The changes in protein structures, conformations, and gel properties are closely related to the pressure levels, time and temperature, so the high pressure processing condition is an important research direction. The application of high pressure processing offers some interesting opportunities in the processing of muscle-based food products, such as the high pressure can affect the texture and gel-forming properties of meat batters and myofibrillar proteins, the tenderize, colour and other properties of muscle. The processing effects on muscle based products are highly dependent on the primary effects of pressure, time and temperature on the relevant thermodynamic and transport properties of meat systems. Especially, high pressure processing improves the properties of muscle, comminuted meat and myofibrillar proteins, and the use of moderate pressure treatment of pre-rigor meat seems to have potential since the meat will be tender and look normal colour. Reasonable high pressure processing enhances the water holding capacity and texture of comminuted meat, but the products lack the cooked appearance and potential for accelerated loss of flavour. Meanwhile, it improves the quality of reduced-salt meat products through affecting the non-covalent bond, covalent bond and protein conformation of myofibrillar proteins, the water holding capacity and texture of myofibrillar proteins will be increased produce by the moderate pressure treatment. The protein content of soy protein isolate is more than 90%, it is a high-quality plant protein food raw material. Its functional properties can be divided into three categories: interface properties, hydration properties, and properties related to protein-protein interactions, including precipitation, aggregation, and gel properties. On this basis, hundreds of countries in the world have developed thousands of food products containing soy protein in recent years. The globulin of soy protein has a closely globular structure, the molecular weight is small, and active group packages within the molecule, and some methods of modification are difficult to effectively change the structure and improve its functional characteristics. The changes in techno-functional properties of soy protein by high pressure processing, such as emulsion properties, water holding capacity, and gel properties are increased or decreased with the changes in the pressure levels, time and temperature. Soy protein and its modified products are widely used in meat products, protein drinks, dairy products, baked products and other foods due to their prominent functional properties. They play an important role in supplementing protein, supplementing the nutrition of multiple types of protein, reducing the intake of animal protein, and giving food health care functions. Especially, the proper pressure treatment of soy protein increases the water holding capacity, improves gel and emulsion properties by affecting the non-covalent bond, covalent bond and protein conformation, and also reduces the allergenicity of soy proteins in infant formula. Thus, the application of high pressure processing and soy protein isolate to modify the properties of meat products, increases the water- and fat- holding capacity and qualities of reduced-salt pork batters, and it also meets the basic principle of food processing. Therein, the relevance and feasibility of using high pressure processing and soy protein isolate combinations for producing reduced-salt pork batters to improve the water- and fat- holding capacity, and qualities have been proved. The result provides a theoretical basis for our experimental design. Purpose of the research is scientific substantiation and development of the production and processing of reduced-salt pork batter products using the technology of high pressure processing and soy protein isolate combination, and to explore the mechanism of reduced-salt pork batter products by high pressure processing and soy protein isolate combination. Subject of research contain chilled pork longissimus lumborum, pork myofibrillar protein, reduced-salt pork batter, soy protein isolate, high pressure processing, high pressure and soy protein isolate combination, pasteurized reduced-salt pork batter produced using high pressure and soy protein isolate combination and stored at cold temperature. Object of research is the production of reduced-salt pork batter using the technology of high pressure processing and soy protein isolate combination, which has better water holding capacity, gel properties, sensory quality and longer shelf-life, obtains a novel method to produce high quality reduced-salt pork batter, such as reduced-salt sausages and meatball. In the second section, the methodological approaches adopted in the dissertation work include theoretical research, raw materials and ingredients, experiment methods, practical testing, technology promotion, and subordinate various methods of research for the only goal decision set in the dissertation work scientific problem. In the third section, the chilled pork meat and soy protein isolate were used as raw materials, three batters with 0%, 2%, and 4% soy protein isolate were prepared under 200 MPa for 10 min, respectively. The changes of colour, cooking yield, emulsion stability, rheological property and protein secondary structure attributes of pork meat batters (1% sodium chloride) treated by high pressure processing with different soy protein isolate were analysed, the effect of high pressure processing and soy protein isolate combinations on the water holding capacity, techno-functional properties and protein conformation of reduced-salt pork meat batters were investigated. The result showed that the effect of high pressure processing and soy protein isolate combinations on the gel properties, rheological property and protein conformation of pork batters were significant differences. The pH, L* and b* values, cooking yield and hardness, cohesiveness and chewiness, and G' values at 80 °C were significantly increased (P < 0.05) when soy protein isolate was added, but the a* value, TR, WR and FR were significantly decreased (P < 0.05). Meanwhile, the TR, WR and FR, G' values at 80 °C were significantly decreased (P < 0.05) with the increase in soy protein isolate. Thus, the 2% soy protein isolate addition could improve the water holding capacity and texture of pork batters treated under 200 MPa. The result of low-field NMR showed that the cooked pork batters made with soy protein isolate were bound tightly, because of the changes of fast relaxing protein and slowly relaxing water protons. The initial relaxation times of T2b, T21 and T22 were quicker (P < 0.05) in the cooked pork batters with soy protein isolate than that of the sample without soy protein isolate, and the cooked pork batters had the smallest peak ratios of T22, and the largest peak ratio of T21. The result caused the water tightly associated with protein and macromolecular constituents to decrease, the mobility of water was reduced, and increased the water holding capacity and bounded water content. Added soy protein isolate and treated by high pressure processing delayed the thermal denaturation of meat proteins and declined the pre-gel effects generated by the denaturation of myosin tails from 53 °C to 59 °C. The α-helix structure changed into β-sheet, β-turn and random coil structures when soy protein isolate was added, and the random coil structure content was significantly increased (P < 0.05) with the increase in soy protein isolate. Especially, the content of random coil structure was significantly increased (P < 0.05) from 11.42 ±0.26% to 14.22±0.29% with the increase in soy protein isolate. Overall, the 2% soy protein isolate addition could improve the techno-functional properties and emulsion stability of reduced-salt pork meat batters treated with high pressure processing. The fourth section presents the results of our own research on the effects of soy protein isolate on gel properties and water holding capacity of reduced-salt (1% sodium chloride) pork myofibrillar protein under high pressure processing. The pork myofibrillar protein and soy protein isolate were used as raw materials, and three reduced-salt pork myofibrillar protein systems with 0%, 2%, 4% soy protein isolate were prepared under 200 MPa for 10 min, respectively. The texture, rheological property, sulfhydryl groups, and the water distribution state of reduced-salt pork myofibrillar protein systems with different soy protein isolate (0, 2% and 4%) under high pressure processing (200 MPa, 10 min) were measured. The result showed that the L* value, cooking yield, hardness, total and reactive sulfhydryl, surface hydrophobicity, and the G' value at 80 °C of pork myofibrillar protein were significantly increased (P < 0.05) when soy protein isolate was added; however, the springiness, cohesiveness, and chewiness of gels with 4% soy protein isolate were lower than of gels with 2% soy protein isolate. Three reduced-salt pork myofibrillar protein systems exhibited a typical G' curve of pork myofibrillar protein after high pressure processing with three phases evident from 20 °C to 80 °C. At 80 °C, the G′ values of the treatments were 2380 Pa, 2791 Pa, and 3113 Pa, respectively. The rheological findings indicated that the thermal stability of the myofibrillar protein was increased when soy protein isolate was added. The initial relaxation times of T2b, T21, and T22 were shortened (P < 0.05) when soy protein isolate was added, but they were decreased with the increase in soy protein isolate; meanwhile, the peak ratios of P2b and P22 were significantly decreased (P < 0.05) when soy protein isolate was added, whereas the peak ratio of P21 was significantly increased (P < 0.05), implying that the bound and free water was declined, and the immobilized water was increased. Overall, the 2% soy protein isolate could enhance the gel characteristics and water-holding capacity of pork myofibrillar protein under 200 MPa. In the fifth section, the pork meat and soy protein isolate were used as raw materials, five reduced-salt (1% sodium chloride) pork batters with 2% soy protein isolate were prepared under 0.1-400 MPa for 10 min at 10±2 °C, respectively. The effects of different pressures on the techno-functional properties, water distribution and mobility of reduced-salt pork batters supplemented with soy protein isolate were examined, and the pH, gel properties, rheology, water distribution and mobility of reduced-salt pork batters were measured. The result showed that compared with the sample of 0.1 MPa, the pH, cooking yield, texture properties and G′ values at 80 °C were significantly increased (P < 0.05) in the batters treated by different pressures from 100 MPa to 400 MPa, a corresponding of the initial relaxation times of T2b, T21 and T22 were faster (P < 0.05), implying that the water in the cooked batters treated by different pressures were tied closer. Meanwhile, all the curves of the changes on G′ were similar, and they had a typical curve of dynamic rheology with three phases caused by the meat proteins denaturation during heating. Therein, the samples treated by 200 MPa and 300 MPa had the highest L* value, cooking yield, texture properties and G′ values at 80 °C, while the initial relaxation times of T2b, T21 and T22 were shortest (P < 0.05), and the peak ratio of P21 was the largest and the P22 was the smallest. To the contrary, the samples of 0.1 MPa and 100 MPa had the smallest peak ratio of P21 and the largest peak ratio of P22. Thus, excessive pressures led to the gel structure being worse and more water moving, causing the free water to increase and the immobilized water to decrease. Overall, treatment by 200 MPa and 300 MPa could improve the gel properties of reduced-salt batters with soy protein isolate, lower the water mobility and increase the immobilized water. In the sixth section, the pork meat and soy protein isolate were used as raw materials, and two pasteurized reduced-salt (1% sodium chloride) pork batters with soy protein isolate (0 and 2%) were prepared under 200 MPa for 10 min at 10±2 °C according to the operation key points of “Production process and operation key points of produce reduced-salt pork batter using the technology of high pressure and soy protein isolate combination”, respectively. The effects of soy protein isolate and high pressure processing combined on gel qualities of pasteurized reduced-salt pork batter stored at cold temperature were studied, through analysing the changes in storage loss, total, TBARS, pH, colour and texture characteristics of pasteurized reduced-salt pork batters with different soy protein isolate treated under 200 MPa during the cold storage (0-60 days). The results showed that storage loss, TBARS, pH, L* value, and hardness of pork batters were increased significantly (P < 0.05) with the increase in the cold storage time, except the samples with 2% soy protein isolate were stored at the 1st and 30th days. Meanwhile, the total plate count of samples were not detected before the 30th day, while significantly increased at the 60th day. The range of storage loss, microbial, TBARS, pH, colour and texture properties variations from the samples without soy protein isolate were larger than that of 2% soy protein isolate. Overall, adding 2% soy protein isolate could improve the gel properties, water- and fat- holding capacity, and reduce the microbial reproduction of pasteurized reduced-salt pork batter during cold storage. Especially, applying the technology of soy protein isolate and high pressure processing combined to produce the pasteurized reduced-salt pork batter, its cooking yield, texture properties and gel structure were increased significantly (P < 0.05), and successfully reduced the salt content to 1%. According to the above research, “The technological scheme of production in pasteurized reduced-salt pork batter using the technology of soy protein isolate and HPP combined”, “The composition of the technological system and the purpose of its structural operation elements”, and “Technological scheme of pasteurized reduced-salt pork batter using the technology of soy protein isolate and HPP combined” were formulated. They provided a basis for the popularization and application of this technology in enterprises. The technology has carried out mass production in 3 factories in China to produce reduced-salt (1% sodium chloride) emulsion meat products, such as meatballs, Taiwan sausage and breakfast sausage. Apply the technology to produce the pasteurized reduced-salt pork batter, its cooking yield, texture properties and gel structure were significantly increased, and successfully reduced the salt content to 1%. Meanwhile, the technology has produced good socio-economic effectiveness. Such as, producing 1 ton of product can reduce electricity by about 20~30 kilowatt hours and 0.8~1.5 tons of running water compared with traditional processing; the salt content of this product is approximately 1%, which is about 40% lower than that of traditional products. According to our calculations, when consumers eat 100 g of this type product, which can reduce their salt intake by 0.8 g, and the content of protein is increased by 0.60%~0.85%; it takes 5%~8% less time to produce a ton of product, resulting in higher productivity, increased workshop and equipment utilization, and reduced workshop and equipment depreciation; the cooking yield of product was increased by 3.66%~5.53%. Finally, producing 1 ton of meatballs can save you $96.42~$118.66; producing 1 ton of Taiwan sausage can save you $80.37~$96.07; producing 1 ton of Taiwan sausage can save you $96.42~$103.12. From the above, we can know that the pork meat batters with soy protein isolate treated by high pressure processing should be adopted for lowering sodium content in the meat processing industry. The Appendix provides the Operation key points of “Production process and operation key points of produce reduced-salt pork batter using the technology of high pressure and soy protein isolate combination”, and the Application Testify of 3 factories in China (Henan Zhongpin Food Industry Co. LTD; Hua County Ji Xianda Food Co. LTD; Nanjing Huang Professor Science and Technology Food Co. LTD) to produce reduced-salt (1% sodium chloride) emulsion meat products, such as meatballs, Taiwan sausage and breakfast sausage. |
Description: | Дисертацію присвячено технології ковбасок зі свинини зі зниженим вмістом солі, використанням ізоляту соєвого білка та обробкою високим тиском. У вступі було показано, що надмірне споживання солі може призвести до гіпертонії, серцево-судинних і цереброваскулярних захворювань та інших хронічних захворювань, зменшення споживання солі стало глобальним консенсусом для контролю хронічних захворювань. Всесвітня асамблея охорони здоров’я офіційно прийняла «відносне 30% скорочення споживання солі до 2025 року» як одну з дев’яти добровільних глобальних цілей щодо профілактики та боротьби з неінфекційними захворюваннями. Наразі майже половина країн світу запустили національні програми або дії та розробили власні промислові настанови щодо зменшення споживання солі. Проте традиційні емульсійні м’ясні продукти містять більшу кількість солі, оскільки розчинення розчинного в солі білка при високій концентрації солі (> 0,3 моль/л) є ключовим кроком у формуванні якісної структури гелю. Необхідно знайти нові технології для емульсійних м’ясних продуктів зі зниженим вмістом солі, які могли б вирішити проблему емульсійних м’ясних продуктів, які мають вищі втрати при варінні та гірші властивості гелю при зниженому вмісті солі. Обробка високим тиском може ефективно змінити структуру білків і техно-функціональні властивості м’ясних продуктів, а також зберегти поживність і смак. Здатність обробки високим тиском інактивувати мікроорганізми та денатурувати білки відома вже понад сто років. Зміни в білкових структурах, конформаціях і властивостях гелю тісно пов’язані з рівнями тиску, часом і температурою, тому визначення оптимальних умов обробки високим тиском є важливим напрямком досліджень. Застосування обробки високим тиском відкриває деякі цікаві можливості для обробки м’язових харчових продуктів, наприклад, високий тиск може впливати на текстуру та гелеутворювальні властивості м’ясного тіста та міофібрилярних білків, м’якість, колір та інші властивості м’язів. Вплив обробки на продукти на основі м’язів в основному залежить від впливу тиску,часута температури на відповідні термодинамічні та транспортні властивості м’ясних систем. Зокрема, обробка високим тиском покращує властивості м’язів, подрібненого м’яса та міофібрилярних білків, а використання обробки помірним тиском м’яса, попередньо застиглого, має потенціал, оскільки м’ясо буде ніжним і матиме приємний колір. Обробка високим тиском при оптимальних параметрах процесу покращує водоутримувальну здатність і текстуру подрібненого м’яса, але продукти при цьому не мають готового вигляду та є ймовірність прискореної втрати смаку. Водночас обробка помірним тиском, впливаючи на нековалентнітаковалентні зв’язки і конформацію міофібрилярних білків, водоутримувальну здатність і текстуру міофібрилярних білків, покращує якість м’ясних продуктів зі зниженим вмістом солі. Вміст білка в ізоляті соєвого білка становить більше 90%, тому це високоякісна рослинна білкова харчова сировина. Його функціональні властивості можна розділити на три категорії: властивості поверхні розділу, властивості гідратації та властивості, пов’язані з білок-білковими взаємодіями, включаючи преципітацію, агрегацію та властивості гелю. Впродовж останніх років на цій основі сотні країн світу розробили тисячі харчових продуктів, що містять соєвий білок.Глобулін соєвого білка має тісно глобулярну структуру, невелику молекулярну масу, активні групові пакети всередині молекули; існуючи методи його модифікації не дозволяють ефективно змінити його структуру та покращити функціональні властивості. Зміни техніко-функціональних властивостей соєвого білка (властивості емульсії, здатність утримувати воду та властивості гелю) під час обробки високим тиском збільшуються або зменшуються в залежності від зміни рівнів тиску, часу та температури. Соєвий білок та його модифіковані продукти завдяки своїм функціональним властивостям широко використовуються при виготовленні м’ясних та молочних продуктів, протеїнових напоїв, хлібобулочних виробів та інших харчових продуктів. Вони відіграють важливу роль у доповненні білка, доповнюючи харчування декількома видами білка, зменшуючи споживання тваринного білка та надаючи харчовим продуктам функції охорони здоров’я. Зокрема, правильна обробка соєвого білка тиском, впливаючи на нековалентний зв’язок, ковалентнийзв’язок і конформацію білка, підвищує водоутримувальну здатність, покращує властивості гелю та емульсії, а також знижує алергенність соєвих білків у дитячих сумішах. Отже, застосування обробки високим тиском і використання ізоляту соєвого білка для модифікації властивостей м’ясних продуктів підвищує водо- і жироутримувальну здатність і якість свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі,атакож відповідає основному принципу обробки харчових продуктів. Таким чином,було доведено доцільність використання комбінацій обробки високим тиском і використання ізоляту соєвого білка для виробництва свинячого фаршузі зниженим вмістом солі для покращення здатності утримувати воду та жир та якості продукту вцілому. Дані факти є теоретичним підґрунтям для наших експериментальних досліджень. Мета дослідження – наукове обґрунтування та розробка виробництва та переробки малосольних виробів із свинячого фаршу за технологією обробки високим тиском і додаванням ізоляту соєвого білка, а також вивчення механізмуотримання малосольних виробів із свинячого фаршу під високим тиском при додаванні ізоляту соєвого білка. Предметом дослідження є охолоджена свинина longissimus lumborum, свинячий міофібрилярний білок, свинячий фарш зі зниженим вмістом солі, ізолят соєвого білка, параметри обробки високим тиском, комбінація високого тиску та ізоляту соєвого білка, пастеризований свинячий фарш зі зниженим вмістом солі, виготовлений за допомогою високого тиску, використанням ізоляту соєвого білка і подальшим зберіганням в охолодженому стані. Об’єктом дослідження є виробництво свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі за технологією обробки високим тиском і поєднанням ізоляту соєвого білка, який має кращу водоутримувальну здатність, гелеподібні властивості, сенсорну якість і триваліший термін зберігання, що є новий методом виробництва високоякісних виробів зі свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі, наприклад сосиски та фрикадельки. Другий розділ містить опис методологічних підходів, використаних в дисертаційній роботі та включає теоретичні дослідження, опис сировини та інгредієнтів, методів експерименту, практичне тестування, просування технології та підпорядковані різні методи дослідження для вирішення наукової проблеми та досягнення мети, поставленої в дисертаційній роботі. Третій розділ присвячено експериментальним дослідженням в яких, як сировину, використовували охолоджену свинину та ізолят соєвого білка, готували три зразки фаршу з 0%, 2% та 4% ізоляту соєвого білка при 200 МПа протягом 10 хвилин відповідно. Було проаналізовано зміни кольору, виходу при варінні,стабільність емульсії, реологічні властивості і вторинну структуру білка свинячого фаршу (з 1% хлориду натрію), обробленого високим тиском з різним вмістом ізолята соєвого білка, вплив обробки високим тиском і використання соєвого білка.Досліджено комбінації ізолятів на водоутримувальну здатність, техніко-функціональні властивості та білкову конформацію свинячого кляру зі зниженим вмістом солі. Результати показали, що вплив обробки високим тиском і поєднання ізоляту соєвого білка на властивості гелю, реологічні властивості та конформацію білка свинячого фаршу істотно відрізнявся. Значення pH, L*іb*, продуктивність і твердість при варінні, в’язкість і розжовуваність, а також значення G' при 80 °C були значно вищими (P <0,05) при додаванні ізоляту соєвого білка, але значення a*, TR, WR і FR були значно знижені (P <0,05). Водночас значення TR,WRі FR, G' при 80 °C були значно знижені (P <0,05) зі збільшенням ізоляту соєвого білка. Таким чином, додавання 2% ізоляту соєвого білка може покращити водоутримувальну здатність і текстуру свинячого фаршу, обробленого тиском 200МПа. Результат ЯМР у слабкому полем показав, що представлені зразки, виготовлені з ізоляту соєвого білка, були міцно зв’язані та мали гарну гелеву структуру. Початковий час релаксації T2b, T21 і T22 був меншим (P<0,05) у представлених зразках свинячого фаршу з ізолятом соєвого білка, ніж у зразку без ізоляту соєвого білка, і представлені зразки мали найменші пікові співвідношення T22, і найбільше пікове співвідношення T21. Результат спричинив зменшення кількості води, тісно пов’язаної з білками та макромолекулярними компонентами, зниження рухливості води та збільшення водоутримувальної здатності та вмісту зв’язаної води. Доданий ізолят соєвого білка та обробка високим тиском сповільнили термічну денатурацію білків м’яса та зменшили ефект попереднього гелю, спричинений денатурацією хвостів міозину з 53 °Cдо 59°C. Структура α-спіралі змінилася на β-пластини, β-виток і структуру випадкової спіралі, коли додали ізолят соєвого білка, і вміст випадкової структури спіралі значно збільшився (P <0,05) зі збільшенням ізоляту соєвого білка. Зокрема, вміст випадкової структури спіралі значно збільшився (P <0,05) з 11,42 ±0,26% до 14,22±0,29% зі збільшенням ізоляту соєвого білка. Загалом, додавання 2% ізоляту соєвого білка може покращити техніко-функціональні властивості та стабільність емульсії свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі при обробці високим тиском. У четвертому розділі представлено результати власного дослідження впливуізоляту соєвого білка на властивості гелю та водоутримувальну здатність міофібрилярного білку свинини зі зниженим вмістом солі (1% хлориду натрію) під час обробки високим тиском. Свинячий міофібрилярний білок та ізолят соєвого білка використовували як сировину, і три системи міофібрилярного свинячого білка зі зниженим вмістом солі з 0%, 2%, 4% ізоляту соєвого білка готували при 200МПа протягом 10 хвилин відповідно. Вимірювали текстуру, реологічні властивості, сульфгідрильні групи та стан розподілу води міофібрилярних білкових систем свинини зі зниженим вмістом солі з різним ізолятом соєвого білка (0,2%та4%) під час обробки високим тиском (200 МПа, 10 хв). Результати показали, що значення L*,вихід при варінні, твердість, загальний і реактивний сульфгідрил, поверхнева гідрофобність і значення G' при 80 °C свинячого міофібрилярного білка були значно збільшені (P <0,05) при додаванні ізоляту соєвого білка; однак пружність, когезія та розжовуваність гелів з 4% ізолятом соєвого білка були нижчими, ніж у гелів з 2% ізолятом соєвого білка. Три системи свинячого міофібрилярного білка зі зниженим вмістом солі показали типову криву G' свинячого міофібрилярного білка після обробки високим тиском з трьома фазами, очевидними від 20 °C до 80°C. При 80°C значення G′ зразків, що досліджувалися, становили 2380 Па, 2791Па та 3113Па відповідно. Реологічні дані показали, що термічна стабільність міофібрилярного білка була підвищена при додаванні ізоляту соєвого білка. Початковий час релаксації T2b, T21 і T22 був скорочений (P <0,05) при додаванні ізоляту соєвого білка, але він зменшувався зі збільшенням ізоляту соєвого білка; тим часом, пікові співвідношення P2b і P22 були значно знижені (P < 0,05) при додаванні ізоляту соєвого білка, тоді як пікове співвідношення P21 було значно збільшено (P<0,05), що означає, що вміст зв'язаної і вільної вода знизився, а іммобілізованої - збільшився. Загалом, 2% ізоляту соєвого білка може покращити характеристики гелю та водоутримувальну здатність свинячого міофібрилярного білка при значеннях тиску обробки нижче 200 МПа. П’ятий розділ містить матеріали, щодо експериментальних досліджень, в яких як сировину використовували м’ясо свинини та соєвий білковий ізолят, готувалип’ять свинячих зразків зі зниженим вмістом солі (1% хлориду натрію) з 2% соєвого білкового ізоляту та обробляли тиском 0,1-400 МПа протягом10 хвилин при10±2 °C відповідно. Було вивчено вплив різних тисків на техніко-функціональні властивості, розподіл та рухливість води у свинячому фарші зі зниженим вмістом солі, за умови додавання ізоляту соєвого білка, а також рН, властивості гелю, реологію. Результати показали, що порівняно зі зразком 0,1 МПа рН, вихід при варінні, властивості текстури та значення G′ при 80 °C були значно збільшені (P<0,05) у фарші, обробленому різними тисками від 100 МПа до 400МПа, відповідні початкові періоди релаксації T2b, T21 і T22 були швидшими (P<0,05), що означає, що вода у приготованих зразках, оброблених різним тиском, була краще зв’язана. При цьому всі криві змін на G′ були подібними і мали типову криву динамічної реології з трьома фазами, спричиненими денатурацією білків м’яса під час нагрівання. При цьому зразки, оброблені 200 МПа та 300 МПа, мали найвище значення L*, вихід при варінні, властивості текстури та значення G′ при 80°C, тоді як початковий період релаксації T2b, T21 та T22 був найкоротшим (P<0,05) і пікове співвідношення P21 було найбільшим, а P22 – найменшим. Навпаки, зразки 0,1МПа і 100 МПа мали найменше пікове співвідношення P21 і найбільше пікове співвідношення P22. Таким чином, надмірний тиск призвів до погіршення структури гелю та переміщення більшої кількості води, що призвело до збільшення вільної води та зменшення іммобілізованої води. Загалом, обробка тиском 200МПа та 300МПа може покращити гелеподібні властивості фаршу зі зниженим вмістом солі з ізолятом соєвого білка, знизити рухливість води та збільшити іммобілізовану воду. Шостий розділ присвячено експериментальним дослідженням в яких, як сировину, використовували м’ясо свинини та соєвий білковий ізолят і готували два пастеризовані свинячі зразки зі зниженим вмістом солі (1% хлориду натрію) з соєвим білковим ізолятом (0 і 2%), які обробляли при 200 МПа протягом10 хвилин при 10±2 °C відповідно до розробленої апаратурно-технологічної схеми. Вплив додавання ізоляту соєвого білка у поєднанні з обробкою високим тиском на якість гелю пастеризованого свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі, що зберігався при холодній температурі, вивчали шляхом аналізу змін у загальних втратах при зберіганні, TBARS, рН, характеристиках кольору та текстури пастеризованого свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі та з різним вмістом ізоляту соєвого білка, обробленого тиском 200 МПа під час холодного зберігання (0-60 днів). Результати показали, що втрати при зберіганні, TBARS, pH, значення L* і твердість зразків значно зросли (P < 0,05) зі збільшенням часу холодного зберігання, за винятком зразків з 2% ізолятом соєвого білка, які зберігалися протягом 60 діб. При цьому, протягом перших 30 діб не було виявлено показників будь-якої патогенної мікрофлори, але які були зареєстровані, коли тривалість зберігання збільшилася до 60 діб. Діапазон коливань втрат при зберіганні, мікробіологічні показники, TBARS, pH, кольору та текстури для зразків без ізоляту соєвого білка був більшим, ніж для 2% ізоляту соєвого білка. Загалом додавання 2% ізоляту соєвого білка може покращити властивості гелю, здатність утримувати воду та жирі гальмувати розмноження мікробів у пастеризованому продукті зі зниженим вмістом солі під час холодного зберігання. Зокрема, застосовуючи технологію додавання ізоляту соєвого білка та обробку високим тиском для виробництва пастеризованого свинячого кляру зі зниженим вмістом солі, його вихід при варінні, властивості текстури та структуру гелю були значно збільшено (P <0,05), а також успішно зменшено вмістсолі до1%. Відповідно до вищезазначених досліджень розроблена Технологічна схема виробництва пастеризованого малосолоного фаршу із свинини за технологією додавання ізоляту соєвого білка та обробки високим тиском, що є основою для її популяризації та застосування на підприємствах. За розробленою технологією здійснено масове виробництво на 3 заводах у Китаї для виробництва емульсійних м’ясних продуктів зі зниженим вмістом солі (1% хлориду натрію), таких як фрикадельки, тайванська ковбаса та ковбаса для сніданку. Впровадження технології для виробництва пастеризованого свинячого фаршу зі зниженим вмістом солі дало можливість значно збільшити його вихід, покращити текстуру та структуру гелю, а вміст солі знизитидо1%. Також технологія показала високу соціально-економічну ефективність. Наприклад, виробництво 1 тонни продукту, порівняно з традиційною обробкою, може приблизно на 20-30 кіловат-годин зменшити споживання електроенергії та на 0,8-1,5 тонни - використання проточної води; вміст солі в цьому продукті становить приблизно 1%, що приблизно на 40% нижче, ніж у традиційних продуктах. Згідно з нашими розрахунками, коли споживачі з’їдають 100 г такого продукту, це може зменшити споживання солі на 0,8 г, а вміст білка збільшити на 0,60%~0,85%; для виробництва тонни продукту потрібно на 5%~8% менше часу, що призводить до підвищення продуктивності, збільшення використання цеху та обладнання та зниження амортизації цеху та обладнання; вихід продукту підвищився на 3,66%~5,53%. Нарешті, виготовлення 1 тонни фрикадельок може заощадити 96,42–118,66 дол. США; виробництво 1 тони тайванської ковбаси–$80,37~$96,07; виробництво 1 тони тайванської ковбаси – 96,42–103,12 дол. З вищезазначеного випливає, що м’ясні ковбаски зі свинини з ізолятом соєвого білка, оброблені високим тиском, доцільно використовувати для зниження вмісту натрію в м’ясопереробній промисловості. У Додатку наведено ключові моменти технології виробництва фаршу зі свинини зі зниженим вмістом солі за технологією високого тиску та поєднання ізоляту соєвого білка, а також Свідоцтва з 3 заводів у Китаї (Henan Zhongpin Food Industry Co. LTD; Hua County Ji Xianda Food Co. LTD; Nanjing Huang Professor Science and Technology Food Co. LTD), що підтверджують виробництво емульсійних м’ясних продуктів зі зниженим вмістом солі (1% хлориду натрію), таких як фрикадельки, тайванська ковбаса та ковбаса для сніданку. |
URI: | https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/10237 |
Appears in Collections: | Дисертації та автореферати |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Li Yanping 2022.11.14 (1).pdf | 2,64 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.