Geum.ru

Методология комплексной оценки качества пищевых добавок и обоснование их адекватного применения в мясной промышленности

Вид материалаДиссертация
2.5 Классификация целей применения ПД в мясной промышленности и определение направлений разработки частных технологий применения
Законодательно разрешенные
Пищевых добавок в мясной промышленности
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

2.5 Классификация целей применения ПД в мясной промышленности
и определение направлений разработки
частных технологий применения ПД

Прежде чем перейти к экспериментальной части исследований, автором были классифицированы цели применения ПД в мясной промышленности, которые логично вытекают из анализа международных и отечественных законодательных документов (рис.3).


Цели применения ПД в мясной промышленности




Законодательно разрешенные
Законодательно запрещенные

Придание продукции потребительски привлекательного внешнего вида и цвета

Изменение (улучшение) существующих или придание новых вкуса и аромата

Изменение (улучшение) консистенции (внутренней связанности компонентов, главным образом, влаги)

Замедление микробиологической или окислительной порчи и увеличение сроков годности продукции
Сокрытие порчи основного сырья, несоблюдения технологических режимов его обработки, ненадлежащего санитарно-гигиенического состояния производства

Использование ПД взамен существующих технологических приемов, которые должны и могут применяться в данных производственных условиях

Рис. 3 Классификация целей применения ПД в мясной промышленности


В соответствии с сформулированной классификацией целей применения ПД в мясной промышленности автором были выбраны для проведения экспериментальной части работы пять направлений:

- применение пищевых красителей;

- применение антиокислителей;

- применение структурообразователей;

- применение ПД бактериостатического действия;

- применение вкусоароматических компонентов (экстрактов).

Реализация разработанных автором методологических основ комплексной оценки качества и технологически адекватного применения ПД была проведена при экспериментальном исследовании и разработке ряда частных технологий.


III Разработка частных технологий адекватного применения ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ


3.1 Разработка методологии комплексной оценки качества
пищевых красителей

В мясной промышленности, в связи с использованием значительного количества немясных компонентов, широко применяются разнообразные товарные формы красителей, отличающихся друг от друга содержанием основного красящего вещества, компонентным составом, видом носителя, оттенками и функционально-технологическими свойствами. При этом выбор пищевых красителей и доз их внесения осуществляется путем опытно-промышленных выработок, требующих значительных затрат основного сырья и в конечном счете не позволяющих дать объективную оценку их технологического качества.

Для решения этой задачи была разработана методология комплексной оценки пищевых красителей, позволяющей с использованием модельных сред определять их технологическое качество и технологически адекватные дозы, и применимая как для существующих торговых форм, так и для новых препаратов красителей.

Выполнению этого этапа предшествовало изучение трудов и систематизация методологических подходов отечественных и зарубежных ученых: Б.П. Луцкой;
О.А. Харламовой; С.С. Танчева; В.Я. Адаменко; Г.Л. Солнцевой; В.М. Гуссейнова;
Н.С. Гадимовой; Н.П. Волгиной; В.М. Болотова; В.И. Криштафович;
А.И. Жаринова; Л.С. Кудряшова; Г.В. Гуринович; И.В. Глазковой; L. Leistner; P.J. Blanc и др., посвященных применению пищевых красителей и изучению процессов цветообразования.

В соответствии с представленной выше классификацией технологических функций пищевых красителей (табл. 3), была предложена математическая модель для расчета комплексного критерия качества на основе мультипликативного свертывания (формула 2) интегральных показателей:

, (3)

где Коj – комплексный критерий качества j-го пищевого красителя;

Тj – интегральный показатель, характеризующий проявление токсичности и принимающий дискретные значения 1 (отсутствие токсичности на основании литературных данных или при биотестировании /при росте культуры Tetrahymena от 100% включительно и выше/) и 0 (проявление токсичности /при росте культуры менее 100% к контрольному значению/);

Уоj – интегральный показатель устойчивости красителя к воздействию технологических факторов;

Кcj – максимальное значение критерия соответствия эталону цвета, соответствующее технологически адекватной дозе введения красителя.

В связи с тем, что в России и ряде других стран, наряду с пищевыми красителями, общепризнанными Кодексом Алиментариус и европейских пищевым законодательством, разрабатываются и внедряются новые красители, а исследования по их гигиеническому регламентированию занимают много времени и средств, в последние годы возрос интерес к использованию ускоренных методов биотестирования, которые максимально позволяют снизить время оценки возможных токсичных свойств. Учитывая важность токсикологической оценки красителей, в работе впервые было предложено использовать метод биотестирования с ежесуточным подсчетом инфузорий с помощью прибора «БиоЛат». В формулу (3) был введен интегральный показатель токсичности, принимающий дискретные значения 0 и 1 по результатам тестирования. В случае оценки торговой формы общеизвестного красителя, когда нет необходимости проведения биотестирования, то показателю Тj автоматически присваивается значении, равное 1.

Для комплексной оценки дополнительных и побочных технологических функций, связанных с изменением цвета пищевой системы, был разработан интегральный критерий оценки устойчивости цвета (У) к воздействию технологических факторов - температуры, продолжительности хранения, света. Под устойчивостью цвета в соответствии с разработанным методом понимали способность исследуемого объекта (раствора красителя, белковой системы, готового мясопродукта) сохранять первоначальные цветовые характеристики (показатели: L-светлоты, a-красноты, b-желтизны) после воздействия на него некоторого внешнего фактора. Впервые для определения устойчивости цвета (У) была предложена формула (4):

(4)

где:

L1, L2; а1, а2; b1, b2 – значения показателей светлоты, красноты и желтизны до и после воздействия фактора.

Для выражения общей устойчивости красителя к воздействию совокупности отдельных технологических факторов была предложена формула (5):

(5)

где:

Уt˚; Ухран; Усвет – устойчивость цвета растворов препарата красителя (белковой системы, готового мясопродукта) к воздействию температуры, продолжительности хранения и света.

Для оценки основной технологической функции красителей – окрашивание пищевой системы в требуемый цвет, а также для определения технологически адекватной дозы их внесения в данной работе впервые был предложен комплексный критерий соответствия эталону цвета (Ки), характеризующий отклонение интенсивности окраски локальных показателей цвета (светлоты, красноты и желтизны) от эталонных значений. Для показателей цвета L, a, b с применением метода экспертных оценок были установлены коэффициенты весомости, подчеркивающие значимость каждого показателя. Комплексный критерий соответствия эталону цвета (Кс) рассчитывали по предложенной автором формуле (6):

(6)

где:

Li, аi, bi, – значение показателя светлоты, красноты и желтизны i-го образца белковой системы (или мясопродукта);

Lэ, аэ, bэ – эталонное значение показателя светлоты, красноты и желтизны (минимальное значение показателя светлоты, максимальное – красноты, минимальное – желтизны среди всех образцов белковых систем (или мясопродуктов) с исследуемым красителем);

αL, αа, αb – коэффициенты весомости показателей светлоты, красноты и желтизны, определенные с помощью метода экспертных оценок (αL= 0,3; αа = 0,5; αb = 0,2).

Ниже представлены результаты исследования пищевых красителей по предложенным интегральным критериям.

Результаты оценки проявления токсичных свойств препаратов красителей методом автоматизированного биотестирования (рис.4) приведены на графике динамики роста культуры инфузорий Tetrahymena pyriformis, в качестве примера, в семи растворах в течение 9 сут: контрольном (без красителя), трех растворах с промышленно используемыми образцами «Ферментированного риса» №1-№3, растворах с «Понсо 4R» и новыми красителями «Биолин ред» и «Арпинк ред». Численность инфузорий в контрольном растворе принималась за 100%.

В приведенном примере для исследования на инфузориях были отобраны препараты «Ферментированного риса», синтетического красителя «Понсо 4R», о которых опубликованы результаты зарубежных исследований, подтверждающих возможное проявление им токсичности, новых красителей – красителя микробиологического происхождения «Арпинк ред», имеющего разрешение только на применение в Чехии, и нового отечественного красителя «Биолин ред».




Рис.4 Изменение численности инфузорий Tetrahymena pyriformis
в растворах препаратов красителей

Наибольший прирост инфузорий наблюдался в растворах с препаратом «Биолин ред». Численность инфузорий в среднем была выше, чем в контрольном растворе, на 33,3%. «Арпинк ред» также оказывал положительный эффект в отношении роста инфузорий, средний прирост которых составил 9,4% по сравнению с контролем. В растворах с синтетическим красителем «Понсо 4R» наблюдалась отрицательная динамика роста инфузорий – на 18,3% ниже контрольного раствора, что объяснялось отсутствием питательных веществ в составе препарата, необходимых для развития живых организмов.

Особый интерес представляла оценка токсичных свойств образцов ферментированного риса, отобранных в промышленных условиях. Только у двух из них (№1 и №3) наблюдалась положительная динамика роста инфузорий в растворах в среднем на 8,6 и 25,9% по сравнению с контролем, что свидетельствовало об отсутствии проявления ими токсичных свойств. Напротив, для образца №2 была установлена токсичность раствора. В среднем, сокращение количества микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом составило 42,2%. Установленная различная динамика роста инфузорий в растворах с препаратами «Ферментированного риса» характеризовала данный краситель как нестабильный с точки зрения проявления токсичных свойств и подтверждала целесообразность использования метода биотестирования для контроля токсичности препаратов пищевых красителей, в частности «Ферментированного риса».

В табл. 7 приведены результаты определения устойчивости наиболее широко применяемых в отрасли 14 препаратов красителей, для которых интегральный показатель устойчивости водных растворов, рассчитанный по формуле 5, имел значения выше 0,850.

Таблица 7

Устойчивость цвета водных растворов препаратов красителей

Наименование

препаратов красителей
Е-индекс
Концен-трация препаратов в растворах, %
Устойчивость цвета

к воздействию техно-логических факторов
Уобщ

Уt
Ухран
Усвет

«Понсо 4R 85%-ный»
Е124
0,005
0,992
0,960
0,998
0,983

«Понсо 4R»
Е124
0,05
0,980
0,968
0,991
0,980

«Кармин 80%-ный»
Е120
0,025
0,984
0,956
0,995
0,979

«Красный АС 85%-ный»
Е129
0,003
0,967
0,966
0,993
0,975

«Рапс колор ред»
Е120, Е124
0,15
0,955
0,965
0,993
0,971

«Биолин ред»
Е120
0,13
0,933
0,956
0,979
0,956

«Нессе-колор»
Е120, Е124
0,15
0,946
0,942
0,978
0,956

«Аннато БИО»
Е160b
0,2
0,952
0,941
0,972
0,955

«Ферментир-й рис» №2
---
0,3
0,961
0,904
0,995
0,953

«Ферментир-й рис» №1
---
0,3
0,898
0,923
0,989
0,937

«Рекорбин»
Е163
0,3
0,908
0,901
0,985
0,931

«Паприка WS»
Е160с
0,1
0,931
0,867
0,986
0,928

«Кармуазин 85%-ный»
Е122
0,002
0,855
0,936
0,991
0,927

«Гемотон»
---
0,1
0,872
0,878
0,978
0,909

«Неолин ДВ»
Е120
0,15
0,897
0,866
0,956
0,906

Краситель из гречихи
Е163
0,1
0,875
0,854
0,978
0,902

«Красный свекольный»
Е162
0,1
0,838
0,858
0,914
0,870