Марна Фрейре та Сусана Кофрадес

Відділ продуктів, Лабораторія м'яса та м'ясних продуктів, Інститут науки і технологій харчування та харчування (ICTAN-CSIC)

Однак вони також можуть містити насичені жирні кислоти (SFA), холестерин, сіль, нітрити тощо, і ці компоненти є тими, які після різних досліджень пов'язані з підвищеним ризиком страждання певними хронічними захворюваннями західного світу; серцево-судинні захворювання (ССЗ) та різні типи раку, такі як рак товстої кишки. Серед усіх вищезазначених компонентів саме ліпіди в м’ясі приділяють найбільшу увагу при розробці та розробці більш здорових м’ясних продуктів.

Багато досліджень пов'язували ліпідний профіль продуктів, багатих АГС, із серцево-судинними або метаболічними захворюваннями, такими як діабет чи атеросклероз (Hegsted et al., 1965; Keys and Parlin, 1966; Riserus et al., 2009). Зокрема, Kromhout et al. (1995) та Aspelund et al. (2010) продемонстрували прямий вплив ФА (лбурична, міристична, стебрикова та пальмітинова) на смерть, спричинену ССЗ. Однак в даний час існує суперечка щодо ролі АГС у ліпідному обміні. У цьому напрямку мета-аналіз показав, що зменшення АГС не завжди є корисним і захищає від хронічних захворювань, таких як ССЗ та рак молочної залози (Siri-Tarino et al., 2010). На відміну від них, Kris-Etherton et al. (2003); Еструх та ін. (2006) виявили захисний ефект дієти, багатої олеїновою кислотою (C18: 1 n-9), типовий для середземноморської дієти, який пов'язаний зі зниженням рівня холестерину, пов'язаного з ЛПНЩ і загальним холестерином у крові.

модифікації

З огляду на все вищесказане, зрозуміло, що м’ясні продукти були об’єктом дослідження та аналізу завдяки своєму типу ліпідного профілю. Вони мають вміст жиру від 20% до 60%, залежно від виду продукту, рецептури, переробки тощо. Коротко можна сказати, що зазначений жир складається між 30-40% AGS, 40-50% мононенасичених жирних кислот (AGM) та між 0,3-3% поліненасичених жирних кислот (AGP). Ці АГС в основному складаються з пальмітинової кислоти (С16: 0), стебаринової кислоти (С18: 0) та міристинової кислоти (С14: 0), які є об’єктом різних досліджень для визначення їх можливого шкідливого впливу на здоров’я. У цьому сенсі однією з актуальних проблем для м’ясної промисловості є поліпшення ліпідного профілю м’ясних продуктів, таким чином, адаптація до сучасних рекомендацій щодо охорони здоров’я (менша частка AGS та більша кількість AGM та AGP, включаючи ланцюг, довгий n-3 ).

Спочатку вивчалось безпосереднє включення рослинних та/або морських олій у різні м'ясні продукти, які, хоча і легкі у застосуванні, можуть спричинити проблеми окислення, проблеми з текстурою та низьку здатність матриці утримувати включені олії залежно від типу і кількість. додані (Lowder and Osburn, 2010; Alvarez et al., 2011; Rodríguez-Carpena et al., 2011). Іншими можливими варіантами були включення масла у формі інкапсулятів. Незважаючи на те, що ця процедура дозволяє захистити ці олії від процесів окислення ліпідів, не дуже ефективно включати великі кількості в м'ясні продукти (Pelser et al., 2007; Josquin et al., 2012).

В останні роки наукове співтовариство виявляє великий інтерес до розробки одинарних та подвійних емульсій, оскільки вони дозволяють замінювати тваринний жир, покращувати ліпідний профіль, а також передавати біоактивні сполуки, такі як мінерали, вітаміни, мікроорганізми, клітковина та поліфеноли, серед інших, (Jimйnez-Colmenero, 2013).

Емульсії

Коротко, емульсію можна визначити як колоїдну систему, яка складається з двох не змішуються рідин, де одна з них диспергована у вигляді дрібних крапель (дисперсна фаза) в іншій рідині, яка називається безперервною або дисперсною фазою (Dickinson and Stainsby, 1982; Dickinson, 1992). Прості емульсії (ES) можна класифікувати за своєю безперервною фазою на прості емульсії масло у воді (O/W) або воду в маслі (W/O) (Рисунок 1).

За своєю природою ці системи мають тенденцію до нестабільності, а разом з ними і до поділу та руйнування системи. Для того, щоб мінімізувати цей процес, необхідно використовувати емульгуючий агент, який дозволяє зменшити поверхневий натяг і таким чином мати можливість розпорошити дрібні крапельки однієї з фаз у безперервній фазі. Залежно від їх складу, вони матимуть більшу спорідненість до однієї з фаз, що дозволить формувати кожну із систем. В даний час існує велика різноманітність емульгаторів, серед них найбільш відомими у вживанні в їжу є лецитини, полігліцерин полірицинолевої кислоти (PGPR), казеїнат натрію, ізолят сироваткового білка та ізолят соєвого білка.

З ES ми можемо розробити більш складні системи, що називаються подвійними емульсіями (ED), це багатокомпонентна система, яка характеризується співіснуванням емульсії масло у воді (O/W) або емульсії вода в маслі (W/O) .), в якому глобули дисперсної фази містять у собі менші однаково дисперговані крапельки (Garti and Bisperink, 1998). Як і в попередніх системах, їх можна класифікувати на масло-у-воді-в-маслі (O1/W/O2) і вода-в-олії-у-воді (W1/O/W2) (Рисунок 1).

Завдяки своїм характеристикам ЕД мають кілька потенційних переваг перед ЕС. У цьому сенсі емульсії W1/O/W2 дозволяють інкапсулювати гідрофільні функціональні компоненти у внутрішній водній фазі (W1), які можуть виділятися з контрольованою швидкістю або у відповідь на конкретні подразники навколишнього середовища (зміни рН, іонної сили, температури, тощо). Інкапсульовані компоненти також можуть бути захищені від хімічного руйнування, тим самим ізолюючи їх від інших інгредієнтів, розчинних у зовнішній водній фазі, з якими вони можуть реагувати.

Рисунок 1. Схематичне зображення простих емульсій W/O (a), O/W (b), O1/W/O2 (c) та W1/O/W2 (d) (Freire, 2018).

Емульсіями з найбільшими можливостями застосування в м’ясній промисловості є O/W та W1/O/W2, оскільки вони мають деякі переваги, такі як: значне зниження вмісту жиру в кінцевому м’ясному продукті та більший захист від окислення. включення поліненасичених масел, оскільки вони захищені суцільною водною фазою, на додаток до інкапсуляції сполук у випадку W1/O/W2.

Щодо ЕД, було проведено численні дослідження з метою отримання широкого розмаїття систем із великим розмаїттям масел (оливкової, льону, риби, перили, чна та їх комбінацій), з різними емульгуючими білками (казеїнат натрію, PGPR, та ін.) та з різними біоактивними сполуками, інкапсульованими у внутрішній водній фазі (вітамін В2, Si, гідрокситирозол (HXT)). Усі розроблені системи мають відповідний вміст FA (32-38%) та профіль, щоб забезпечити продукти, до яких вони включені, з характеристиками, які більше відповідають рекомендаціям щодо охорони здоров'я, ніж ті, що демонструються тваринним жиром, який вони збираються замінити. І, в деяких випадках з включенням біоактивних сполук (n-3 жирних кислот, мінералів, вітамінів тощо) з благотворним впливом на здоров'я.

Хоча ці системи представляли адекватні технологічні характеристики для їх включення в певні м'ясні продукти типу гелю/емульсії типу "дрібна паста", вони мали рідкий характер, далекий від текстурних характеристик тваринного жиру. У цьому сенсі в останні роки були розроблені нові стратегії або технології структурування рідких масел, щоб наблизити пластичні/тверді текстури ближче до тваринного жиру. Ось чому зараз працюють над різними лініями, щоб мати можливість структурувати масла, серед них є наповнювачі, олеогелі та структуровані емульсії.

Наповнювачі - це система, в якій нафта фізично затримується в гідрогелевій структурі, тоді як в олеогелях олія вбудовується в безводну та органогенізовану структуру. Обидві системи забезпечують тверду консистенцію олії, що робить його придатним для використання як аналог жиру. Ці процедури викликали великий інтерес завдяки простоті в розробці та ефективності (Jiménez-Colmenero et al., 2015). Однак структуровані емульсії мають тверду консистенцію наповнювачів та олеогелів і, крім того, такі характеристики емульсій, як інкапсуляція та транспорт біоактивних сполук (Jiménez-Colmenero et al., 2015).

Структуровані або гельовані емульсії

Гельовані емульсії - це, власне кажучи, емульсії з вищим ступенем структури та складності. Їх можна отримати за допомогою різних структурних процесів, серед яких виділяються ферментативні. Лаконічно використовується гелеутворювач, такий як бичачий желатин, а в інших випадках - сполуки, такі як карагенан та ін., Термонезворотна поведінка яких сприяє ферменту, найпоширенішому мікробному ферменту трансглутамінази (TGM), що дозволяє утворювати ковалентні зв’язки. Ті системи, які походять від ES, називатимуться простими гельованими емульсіями (ESG), тоді як ті, що отримуються з ED, називаються гельованими емульсіями (EDG).

Рисунок 2. Схематичне зображення структурованої емульсії W/O, ESG, (a) та гельованої W1/O/W2, EDG, (b) (Freire, 2018).

Застосування гелевих емульсій при розробці більш здорових м'ясних продуктів

Усі вищеописані системи використовувались як ліпідні інгредієнти, багаті ненасиченими жирними кислотами (AGI), для приготування м’ясних продуктів із покращеним вмістом і профілем ліпідів. Це покращення було здійснено за рахунок часткової або повної заміни цих інгредієнтів тваринного жиру. Зокрема, було використано кілька з них, ED та EDG, виготовлені з маслом перилли, та ESG, що складається з різних типів масел, суміші, багатої AGP, таких як EPA, DHA та альфа-ліноленова, залежно від структури, характеристик, процесу розробка кінцевого продукту Рисунок 3.

Оброблені м’ясні продукти характеризувались на харчовому, технологічному та сенсорному рівнях. З поживної точки зору суттєве покращення ліпідного профілю було отримано у всіх продуктах. Крім того, слід зазначити, що гамбургери, виготовлені з EDG (з олією перили як ліпідна фаза та HXT, інкапсульованими у внутрішній водній фазі) як замінник тваринного жиру, мали значний вміст ALA та HXT (Freire et al., 2017). Таким же чином вміст ALA, EPA та DHA, а також сильно конденсовані дубильні речовини в паштеті також були актуальними при заміні бекону на ESG (Freire et al., 2019).

Загалом, ці процеси переформулювання покращили властивості продуктів, що зв’язують воду та жир, оскільки їх поведінка підпорядковується поведінці ліпідних інгредієнтів. Навпаки, було встановлено, що поведінка текстурних властивостей обумовлюється типом продукту, стратегією структурування та величиною внесених змін. Загалом, сенсорні атрибути представляли відповідні рівні прийнятності, хоча деякі обмеження спостерігались залежно від різних факторів (типу продукту, структурованої олії, рівня заміщення тощо).

Підсумовуючи, можна зазначити, що продукція представляла належні технологічні, мікробіологічні та сенсорні здібності, без додаткових обмежень з точки зору безпеки та терміну служби. Таким же чином слід зазначити, що завдяки наявності різних сполук, корисних для здоров’я, усі продукти мають харчові претензії та властивості для здоров’я (Freire et al, 2016; Freire et al., 2017; Freire et al., 2019).

Дякую

Це дослідження фінансується проектом AGL2014-53207-C2-1-R (MINECO).

Бібліографічні посилання