автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.16, диссертация на тему:Влияние тепловой кулинарной обработки и способов подготовки полуфабрикатов на содержание гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях

■? Г о ОД 1 ДЫ\ 1958

На правах рукописи

СОЛЯКОВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ И СПОСОБОВ

ПОДГОТОВКИ ПОЛУФАБРИКАТОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ В ЖАРЕНЫХ МЯСНЫХ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЯХ

Специальность 05.18.16 - Технология продуктов общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва -1998

Работа выполнена на кафедре технологии производства продукции общественного питания Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор РАТУШНЫЙ А. С.

Научный консультант

кандидат биологических наук, профессор ШИРШОВ А. Т.

Официальные оппоненты

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор ЖУРАВСКАЯ Н. К.

кандидат химических наук, доцент ЛОГИНОВА И. Я.

Ведущая организация Государственная Академия

сферы быта и услуг

Защита состоится « 21» декабря 1998 г. в « часов на заседании диссертационного Совета К 063.62.10 в Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова по адресу: 113 054 г. Москва,

Стремянный пер. 36, Е. корпус , ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова.

Автореферат разослан « 2с» ноября 1998 г.

Учёный секретарь диссертационного Совета,

к. б. н., профессор__—_А. Т. Ширшов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Накопленные на протяжении ряда лет научные данные убедительно свидетельствуют о тесной взаимосвязи между рационом питания человека и нормальным функционированием его организма. Как показывают новейшие исследования, кроме загрязнителей экзогенной природы (пестициды, гербициды, фунгициды, микотоксины, пр. вещества), потенциально опасные химические соединения могут образовываться и в ходе кулинарной обработки сырья, на начальной стадии свободного от токсикантов экзогенной природы.

К таким химическим соединениям эндогенного генезиса, среди прочих, относятся гетероциклические ароматические амины, формирующиеся в ходе тепловой кулинарной обработки пищевого сырья и полуфабрикатов главным образом животного происхождения (как правило, при температуре выше 130 °С). Исследователями доказано мощное мутагенное воздействие указанных соединений на микроорганизмы и выраженный канцерогенный эффект в опытах на животных. Есть основания полагать, что именно гетероциклические ароматические амины ответственны за определённую часть онкологических заболеваний в человеческом социуме. Рассматриваемые соединения обнаруживаются в широком спектре готовых кулинарных изделиях и др. пищевых продуктах в относительно небольших количествах - порядка «нг/г готового продукта», однако мощный мутагенный потенциал таких веществ компенсирует сравнительно низкие уровни их содержания. По мнению ряда учёных, гетероциклические ароматические амины являются самыми сильными мутагенными химическими соединениями, известными на сегодняшний день.

Проблема гетероциклических ароматических аминов в пищевых продуктах уже на протяжении трёх десятилетий глубоко и всесторонне изучается специалистами медицинского и химического научных направлений, однако сегодня очевидна назревшая необходимость полноценного участия в таких исследованиях и специалистов в области технологии производства продукции общественного питания, т. к. именно технологи в конечном итоге ответственны за выбор и применение на практике всех параметров тепловой кулинарной обработки, многие из которых являются определяющими факторами для процессов образования гетероциклических ароматических аминов.

Анализ доступной литературы свидетельствует о значительном дефиците сведений, отражающих состояние рассматриваемой проблемы в части, касающейся производства продукции общественного питания по действующим технологическим инструкциям. Практически отсутствуют данные, полученные непосредственно специалистами в области технологии продуктов общественного питания.

Таким образом, мы считаем актуальным изучение условий формирования в ходе тепловой кулинарной обработки пищевого сырья указанных потенциально опасных соединений эндогенной природы, а также поиск и оптимизацию средств и методов, позволяющих минимизировать или полностью избежать образования гетероциклических ароматических аминов. Всестороннее и глубокое изучение данной проблемы позволит выработать рекомендации как в адрес предприятий общественного питания и пищевой промышленности, так и рекомендации в отношении традиционной домашней кухни.

Цель и задачи исследования. Основной целью работы является изучение влияния важнейших параметров тепловой кулинарной обработки и способов подготовки полуфабрикатов на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных изделиях.

В соответствии с поставленной целью было намечено решение следующих задач:

□ оценить воздействие основополагающих характеристик тепловой кулинарной обработки - температуры и продолжительности жарки - на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в мясных кулинарных изделиях;

й изучить воздействие такого способа подготовки мясного сырья, как измельчение мясной ткани, на уровень потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов в жареной мясной кулинарной продукции;

□ принимая во внимание рекомендуемое и широко применяемое использование выделяющихся при жарке основного продукта мясного сока и жира, определить содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в получаемом соке;

□ оценить влияние такого способа подготовки мясных полуфабрикатов к жарке, как панирование, на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в готовых изделиях;

□ изучить воздействие добавок растительного происхождения - хлеба пшеничного, лука репчатого - на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных кулинарных изделиях, приготовленных из рубленого мясного сырья;

□ изучить воздействие кратковременной микроволновой обработки (пред-подготовки) полуфабрикатов, приготовленных из рубленого мясного сырья, на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в готовых изделиях;

□ на основании результатов проводимых исследований выработать рекомендации, способствующие минимизации образования и соответственно содержания потенциально опасных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях, находящих широкое применение в повседневном рационе населения РФ.

Научная новизна работы. Изучена оптимальность рекомендуемых параметров тепловой кулинарной обработки (температура, продолжительность) с точки зрения содержания мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных изделиях.

Экспериментально установлены и теоретически обоснованы зависимости количественного содержания гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях от температуры греющей поверхности, продолжительности тепловой кулинарной обработки и способов подготовки полуфабрикатов (измельчение мясной ткани, панирование, использование добавок растительного происхождения, микроволновая предподго-товка).

Показана нецелесообразность использования выделяющихся при жарке мясного сока и жира для отпуска готовой продукции в связи с высоким содержанием мутагенных гетероциклических ароматических аминов в таком соке.

Сформулированы выводы и рекомендации в адрес предприятий общественного питания и пищевой промышленности, применимые также и в отношении традиционной домашней кухни, направленные на существенное уменьшение потребления потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов с жареными мясными кулинарными изделиями.

Разработан и оптимизирован новый метод дополнительной очистки экстрактов ряда пищевых продуктов, повышающий чувствительность последующего инструментального определения гетероциклических ароматических аминов. Разработан и оптимизирован новый метод газохроматографи-ческого анализа ряда гетероциклических ароматических аминов.

Практическая значимость работы. Выявлены технологические параметры, при которых содержание гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях минимально.

На основании теоретических и экспериментальных данных сформулированы научно обоснованные рекомендации по оптимизации основных параметров тепловой кулинарной обработки и ряда способов подготовки полуфабрикатов с целью уменьшения содержания мутагенных и канцерогенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях.

Разработанные рекомендации предложены Министерству торговли РФ для внесения изменений в действующие технологические инструкции по приготовлению жареных мясных кулинарных изделий.

Предложены новые современные методы анализа мутагенных гетероциклических ароматических аминов, повышающие чувствительность применяемых средств инструментального определения гетероциклических ароматических аминов.

Обоснованность и достоверность исследований. Все экспериментальные исследования проведены с использованием современных средств и ме-

тодов физико-химического анализа изучаемых объектов. Математико-статистическая обработка опытных данных осуществлена с привлечением современных программных средств компьютеризированных расчётов. Таким образом, обеспечены обоснованность и достоверность представляемых исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на девятых международных Плехановских чтениях (Москва, 16-19 апреля 1996 г.), на заседании № 172 Всероссийского коллоквиума имени академика H. Н. Липатова «Процессы и аппараты пищевых производств» (Москва, 26 апреля 1996 г.), на шестом международном симпозиуме «The Maillard Reaction» (Лондон, 27-30 июля 1997 г.), на международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв/Республика Беларусь, 25-27 марта 1998 г.), на международной конференции «Heterocyclic Aromatic Amines: International Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines» (Грац/Австрия, 23-24 апреля 1998 г.).

Работа выполнена на кафедре технологии производства продукции общественного питания РЭА им. Г. В. Плеханова, экспериментальная часть исполнена на кафедре прикладной диететики и пищевой химии Университета г. Лунд (Швеция).

По материалам исследований опубликовано 13 печатных работ.

Диссертация обсуждена на кафедре ТППОП РЭА им. Г. В. Плеханова и рекомендована к защите.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка использованных источников, приложений. Объём диссертации составляет 145 страниц машинописного текста, в т. ч. 24 таблицы, 21 рисунок, 2 приложения. Список использованных источников включает 185 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы тема и актуальность представляемого исследования.

В обзоре литературы представлен анализ современных научных понятий в отношении потенциально опасных химических соединений экзо- и эндогенного генезиса, обнаруживаемых в продовольственном сырье и пищевых продуктах. Показаны экспериментально подтверждённые мощный мутагенный и канцерогенный потенциал гетероциклических ароматических аминов (ГАА), образующихся и накапливающихся в различных кулинарных изделиях животного происхождения. Рассмотрены химические структуры ГАА, пути и предшественники их образования. Продемонстрировано влия-

ние ряда технологических факторов на процессы образования и накопления ГАА.

Отмечено, что основная масса научных исследований касается в первую очередь субкритических параметров тепловой кулинарной обработки (ТКО) (например, применение т-ры > 200 °С), однако использование таких достаточно жёстких режимов ТКО, оправданное с экспериментальной точки зрения, не отражает значительной части технологических принципов, применяемых в настоящее время на предприятиях общественного питания и в быту. Следовательно, в научной литературе ощущается определённый дефицит данных, касающихся традиционных и наиболее часто используемых в обычных условиях режимов ТКО.

Показано, что для всестороннего изучения вопроса мутагенных ГАА пищевого генезиса необходимо расширенное участие в таких исследованиях специалистов в области технологии продуктов общественного питания, квалифицированно владеющих современными методами и способами технологической обработки пищевого сырья и продуктов, поскольку ряд именно технологических параметров оказывает определяющее влияние на формирование и соответственно накопление потенциально опасных ГАА.

На основании анализа доступных научных источников информации сформулированы цель и задачи исследования.

В экспериментальной части описаны объекты исследований, способы их подготовки, методы определения ГАА, приведены результаты исследований и их обсуждение.

Выводы и рекомендации сформулированы на основании анализа результатов соответствующих исследований.

В приложении к диссертации представлены типичные хроматограммы и УФ-спектры пиков, соответствующих ГАА, полученные в ходе исследования выбранных объектов; предложения Министерству торговли РФ для внесения изменений в действующие технологические инструкции по приготовлению жареных мясных кулинарных изделий.

Объекты исследования: изделия мясные порционные натуральные («антрекот»); изделия мясные рубленые натуральные («котлеты натуральные рубленые»); мясной сок, выделяющийся при жарке изделий мясных порционных натуральных и изделий мясных рубленых натуральных; изделия мясные порционные панированные («ромштекс») и изделия мясные рубленые натуральные панированные («шницель натуральный рубленый»); изделия мясные рубленые с добавлением хлеба пшеничного или лука репчатого; изделия мясные рубленые натуральные, прошедшие микроволновую предпод-готовку.

Методы исследования. Извлечение ГАА из подготовленных образцов осуществляли методом твердофазной экстракции, для дополнительной очистки ряда экстрактов применяли новый, разработанный в ходе данных исследований, метод дополнительной очистки. Инструментальное определение

и идентификацию ГАА проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и методом «газовая хроматография - масс-спектроскопия», разработанным в ходе данных исследований. Количественное содержание мутагенных ГАА - 2-амино-3,8-диметилимидазо[4,5-/]хиноксалин (MelQx), 2-амино-3,4,8-триметилимидазо[4,5-/]хиноксалин (4,8-DiMelQx), 2-амино-1-метил-6-фенилим идазо[4,5-6]пиридин (PhIP) - рассчитывали на основании площадей выбранных пиков хроматограмм и известных количеств эталонных соединений, добавленных к исследуемым образцам до экстрагирования и очистки. Все результаты скорректированы с учётом степени извлечения определяемых ГАА и представлены в виде «среднее значение±стандартное отклонение, нг мутагенного(-ых) ГАА/г готового изделия» с поправкой, при необходимости, на коэффициент коррекции, учитывающий наличие в составе мясных полуфабрикатов ингредиентов неживотного происхождения (коэффициент коррекции=(масса полуфабриката):(масса ингредиентов животного происхождения)).

Влияние температуры и продолжительности ТКО на содержание мутагенных ГАА. Изделия мясные порционные натуральные и изделия мясные рубленые натуральные подвергали ТКО при температуре греющей поверхности 150, 175, 200 и 225 °С в течение" 10, 12.5, 15, 17.5 и 20 мин (изделия мясные рубленые натуральные затем доводили до готовности в жарочном шкафу). Рассчитывали потери массы, оценивали органолептические характеристики полученных изделий, проводили определение содержания наиболее часто обнаруживаемых в мясных изделиях мутагенных ГАА (MelQx, 4,8-DiMelQx, PhIP). Величины опытных данных и результаты расчётов приведены в табл. 1 и 2.

Согласно действующей технологической документации, не все из выбранных для исследований параметров ТКО являются рекомендуемыми для использования на предприятиях общественного питания. Однако технический уровень используемой в системе общественного питания тепловой технологической аппаратуры не всегда позволяет осуществлять достоверный текущий контроль за температурой как на греющей поверхности, так и в центре изделий, что в ряде случаев может приводить к существенным отклонениям от рекомендуемых параметров. Кроме того, для получения наиболее полной научной картины исследуемых процессов необходимо тщательное изучение как нормативных режимов, так и режимов, возможных в производственной деятельности предприятий общественного питания.

Показано, что общее содержание мутагенных ГАА пропорционально как температуре греющей поверхности, так и её продолжительности. Результаты расчётов уравнений линейной регрессии приведены в табл. 3 и 4.

Общее содержание мутагенных ГАА пропорционально и максимальной зарегистрированной температуре в центре изделий, однако расчётные коэффициенты корреляции такой зависимости (0,72 дня изделий порционных натуральных и 0,84 для изделий рубленых натуральных) указывают, что за-

Таблица 1

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-

ных порционных натуральных

Т1, т!, ГАА, нг/г готового изделия £ГАА, "тт~ • и > Поте- Органолептическая оценка, баллы

°с мин \teIQx 4,8-01- РЫР нг/г гото- "С ри Внеш Запах Вкус Кон- Цвет Сум-

Ме1(2х вого изде- массы, НИИ сис- на раз- ма

лия % вид тен- резе бал-

ция лов

150 10,0 н/о4 н/о к/о н/о 75 34 4,0 3,0 3,0 3,0 2,0 _5

12,5 н/о н/о <0,1 <0,1 77 36 4,0 4,0 3,0 3,0 2,0 -

15,0 0,1 ±0,0 н/о 0,5±0,1 0,6±0,1 79 37 4,0 5,0 4,0 4,0 4,0 21,0

17,5 0,5±0,0 0,2±0,0 1,6±0,2 2,3±0,2 82 37 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 0,8±0,1 0,3±0,1 2,5±0,3 3,6±0,3 84 38 5,0 5,0 5,0 4,5 5,0 24,5

175 10,0 н/о н/о <0,1 <0,1 78 36 4,0 4,5 4,5 4,5 4,0 21,5

12,5 0,4±0,0 0,1±0,0 0,7±0,0 1Д±0,1 79 36 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 24,0

15,0 1,2±0,1 1,6±0,1 5,6±0,4 8,4±0,9 81 37 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 2,1±0,1 2,8±0,3 7,1±0,8 12,0±1,0 83 38 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 4,2±0,3 3,0±0,2 8,7±0,7 15,9±1,3 85 39 4,0 4,5 4,5 4,0 5,0 22,0

200 10,0 1,3±0,2 0,5±0,0 3,2±0,1 5,0±0,4 80 37 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 24,0

12,5 2,0±0,2 0,9±0,1 6,9±0,5 9,8±0,7 81 37 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 3,9±0,3 2,6±0,3 10,3±0,9 16,8±1,0 83 39 4,5 5,0 4,5 4,0 5,0 23,0

17,5 6,3±0,5 зд±о,з 12,7±1,1 22,1±1,1 85 40 3,5 4,0 3,5 3,5 4,5 19,0

20,0 7,6±0,5 4,1 ±0,2 15,4±и 27,1±1,4 86 4! 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 16,0

225 10,0 1,7±0,2 0,9±0,2 Ю,4±0,4 13,0±1,1 81 37 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

12,5 2,9±0,3 1,4+0,2 13Д±1,1 17,5±1,5 83 38 4,5 4,0 4,0 4,5 5,0 22,0

15,0 5,5±0,3 1,8±0,4 22,6±0,9 29,9±1,4 84 39 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0 15,5

17,5 6,9±0,4 3,1 ±0,4 26,6±1,6 36,6±2,4 86 41 3,5 2,0 3,0 3,0 3,0 —

20.0 6,8±0,7 2,7±0,6 32,9±2,1 42,4±3,5 87 42 3,0 2,0 2,0 2,0 3,0 —

Примечания:

1. ' - температура греющей поверхности.

2. 2 - продолжительность ТКО.

3. 5 - максимальная зарегистрированная температура в центре изделия.

4. 4 - не обнаружено.

5. 5 - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворительной оценкой по крайней мере одного из показателей.

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-

ных рубленых натуральных

т1, V; 1 ГАА, нг/г готового изделия X ГАА, Т 3 Поте- Органолептическая оценка, баллы

"С мин МеЩх 4,8-01-Ме1<}х РЫР нг/г готового изделия °с рн массы, % Внеш ний вид Запах Вкус Кон-сис-тен-ция Цвет на разрезе Сумма баллов

150 10,0 н/о4 н/о <0,1 <0,1 81 27 4,0 3,5 3,5 4,0 4,0 21,0

12,5 н/о н/о 0,2±0,0 0,2±0,1 82 28 4,0 3,5 3,5 4,0 4,0 21,0

15,0 0,1±0,0 н/о 0,7±0,0 0,8±0,1 84 28 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

¡7,5 0,5±0,0 0,1±0,0 2,3±0,2 2,9±0,2 86 29 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

20,0 0,8±0,1 0,4±0,1 2Д±0,1 3,4±0,3 88 30 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

175 10,0 0,1±0,0 н/о 0^±0,0 0,3±0,1 83 28 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 -23,0

12,5 0,8±0,1 0,3±0,0 1,0±0,2 2,1±0,2 84 29 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 1,8±0,2 2,3±0,2 5,2±0,4 9,3±0,6 88 30 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 3,8±0,2 2,0±0,1 11,1*0,6 16,9±!,0 89 31 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 5,7±0,5 3,6±0,2 14,7±1,0 24,0±1,4 91 31 5,0 4,5 4,5 5,0 5,0 24,0

200 10,0 2,3±0,1 1,2±0,2 7,8±0,4 11,3±0,8 85 29 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

12,5 4*8±0,2 3,2±0,2 9,8±0,8 17,8±1,3 87 30 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 7,3±0,6 3,4±0,4 14,3±1,2 25,0±1,9 89 32 5,0 5,0 5,0 4,0 5,0 24,0

17,5 7,8±0,5 8Д±0,5 18,8±1,3 34,8*2,8 91 32 5,0 5,0 5,0 4,0 4,5 .23,5

20,0 11,7±0,9 6,5±0,3 19,4±1,5 37,6±3,1 93 33 4,0 3,5 4,0 3,0 4,0 18,5

225 10,0 4,4±0,3 2,8±0,2 12,3±1,0 19,5±1,4 88 29 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

12,5 5,5±0,3 3,2±0,3 18,3±1,5 27,(кЬ2,1 89 30 5,0 5,0 4,5 4,5 5,0 24,0

15,0 8,8±0,7 3,9±0,2 23,1±2,1 35,8±2,8 91 32 4,0 4,0 4,0 ' 3,5 4,5 20,0

17,5 16,0±1,5 5,2±0,5 28,6±2,0 49,8±3,5 93 33 3,5 3,5 3,0 2,0 4,0 _5

20,0 13,1±1,4 3,5±0,1 39,3±3,2 55,9±4,3 95 34 3,0 3,0 3,0 2,0 4,0 —

Примечания:

1. 1 - температура греющей поверхности.

2. 2 - продолжительность ТКО.

3. 3 - максимальная зарегистрированная температура в центре изделия.

4. 4 - не обнаружено.

5. } - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворительной оценкой по крайней мере одного из показателей.

зависимость суммарного содержания мутагенных ГАА от температуры греющей поверхности является более достоверным инструментом анализа и возможного прогнозирования содержания потенциально опасных ГАА в жареных мясных кулинарных изделиях.

Таблица 3

Уравнения линейной зависимости суммарного содержания мутагенных ГАА от температуры греющей поверхности

т1, мин Изделия мясные порционные натуральные Изделия мясные рубленые нату-

ральные

Уравнение R2 Уравнение R2

10,0 у = 0,18х-28,40 0,86 у = 0,28х-44,10 0,90

12,5 у = 0,24х - 38,45 0,93 у = 0,38х-60,30 0,93

15,0 у = 0,39х-58,30 0,98 у = 0,48х- 72,80 0,99

17,5 у = 0,45х-66,50 0,99 у = 0,63х- 92,85 >0,99

20,0 у = 0,51х-73,45 >0,99 у = 0,68х-98,10 >0,99

Примечание.

' - продолжительность ТКО.

Таблица 4

Уравнения линейной зависимости суммарного содержания мутагенных ГАА _от продолжительности ТКО

т',°с Изделия мясные порционные натуральные Изделия мясные рубленые нату-

ральные

Уравнение R2 Уравнение R2

150 у = 0,38х- 4,32 0,89 у = 0,37х-4,10 0,89

175 у = 1,70х- 17,92 0,97 у = 2,49х - 26,80 0,97

200 у = 2,26х- 17,74 0,97 у = 2,78х- 16,46 0,98

225 у = ЗД2х- 18,86 0,98 у = 3,82х- 19,76 0,99

Примечание.

' - температура греющей поверхности.

При температуре 150 °С и продолжительности ТКО 10, 12.5, 15, 17.5 и 20 мин обнаруживаются невысокие уровни мутагенных ГАА - не более 3,6 и 3,4 нг/г соответственно для изделий мясных порционных натуральных и изделий мясных рубленых натуральных.

Изделия мясные порционные натуральные, приготовленные при 175 °С в течение 17,5 и 20 мин, при 200 °С в течение 15 мин, и при 225 °С в течение 10 и 12,5 мин, а также изделия мясные рубленые натуральные, приготовленные при 175 °С в течение 17,5 и 20 мин, при 200 °С в течение 10, 12,5, 15 и 17,5 мин, и при 225 °С в течение 10 и 12,5 мин, содержат достаточно большие количества мутагенных ГАА - 11,3-34,8 нг/г - при органолептической оценке качества таких изделий «отлично».

Следовательно, при органолептическом контроле за ходом ТКО возможен значительный перегрев изделий, что приводит к существенной интен-

сификации процессов образования мутагенных ГАА. Очевидно, что важная роль в обеспечении выбранных режимов ТКО возлагается на технологические тепловые аппараты, совершенство которых оказывает опосредованное влияние на содержание потенциально опасных ГАА.

На основании результатов исследований и учитывая рекомендации действующих технологических инструкций оптимальными, с точки зрения содержания мутагенных ГАА, следует признать следующие условия ТКО: 150 °С, 17,5-20 мин; 175 °С, 15 мин как для изделий мясных порционных натуральных, так и изделий мясных рубленых натуральных (не включая доведение до готовности в жарочном шкафу). ТКО при температурах 200 и 225 °С следует считать нецелесообразной (даже при условии невысокого содержания мутагенных ГАА в конечной продукции в ряде случаев), т. к. при таких условиях происходит потемнение используемого для жарки жира и начинается дымообразование.

При условии соблюдения приведённых выше параметров изделия будут обладать характерными для мясных жареных продуктов органолегггически-ми характеристиками, а суммарный уровень потенциально опасных ГАА не будет превышать 9,3 нг/г, что в 4-5,5 раз ниже максимального наблюдаемого уровня мутагенных ГАА в изучаемых мясных кулинарных изделиях.

Есть основания полагать, что обнаруживаемые уровни мутагенных ГАА могут варьироваться в зависимости от используемого сырья, технологии изготовления, применяемых ингредиентов, желаемых органолептиче-ских показателей и др. параметров. Тем не менее, жарка мясных изделий при возможно более низких температурах и непродолжительных сроках обработки приводит к незначительным уровням содержания потенциально опасных ГАА, что, по мнению ряда исследователей, существенно снижает риск неблагоприятного воздействия мутагенных ГАА на организм человека в случае регулярного употребления жареных мясных кулинарных изделий.

Влияние измельчения мясной ткани на содержание мутагенных ГАА. При температуре 150 °С уровни мутагенных ГАА в изделиях порционных натуральных и изделиях рубленых натуральных практически равны, а суммарные значения ГАА не превышают 3,6 нг/г (см. табл. 1 и 2). При температуре 175 °С содержание детектируемых ГАА в изделиях рубленых натуральных превосходит аналогичные показатели изделий порционных натуральных на 11-75 %, при температуре 200 °С - на 39-126 %, и при 225 °С - на 2054%. Подобное явление может быть объяснено практически беспрепятственной миграцией установленных предшественников (креатин, свободные аминокислоты, дипептиды, гексозы) мутагенных ГАА к поверхности изделий вследствие разрушения мышечных структур в ходе измельчения мясного сырья.

Таким образом, измельчение мясной ткани в ходе технологической подготовки сырья способствует облегчению контакта предшественников

мутагенных ГАА с греющей поверхностью, и, следовательно, приводит к увеличению количеств образующихся в ходе ТКО потенциально опасных ГАА, что свидетельствует в пользу более широкого применения натуральных (нерубленых) мясных изделий.

Мутагенные ГАА в выделяющемся при жарке мясном соке, используемом для отпуска мясных блюд. Выделившиеся при жарке изделий мясных порционных натуральных и изделий мясных рубленых натуральных мясной сок и жир подготавливали согласно действующей технологической документации, подвергали лиофильной сушке, проводили определение содержания наиболее часто встречающихся ГАА. Уровни определяемых ГАА приведены в табл. 5 и 6.

Таблица 5

Содержание мутагенных ГАА в мясном соке изделий порционных натуральных

т',°с г\ мин ГАА, кг/г готового изделия X ГАА, нг/г го-

MelQx 4,8-DiMeIQx РЫР тового изделия

150 10,0 H/Oj н/о н/о н/о

12,5 н/о н/о н/о н/о

15,0 н/о н/о 0,1±0,0 0,1±0,0

17,5 0,2±0,0 н/о 0,5±0,1 0,7±0,1

20,0 0,5*0,1 0,1±0,0 0,8±0Д 1,4±0,2

175 10,0 н/о н/о н/о н/о

12,5 н/о н/о 0,2±0,0 0,2±0,0

15,0 0,1±0,0 н/о 0,4±0,0 0,5±0,0

17,5 0,6±0,0 0,2±0,0 3,5±0,4 4,3±0,4

20,0 0,8±0,1 0,2±0,0 3,9±0,3 4,9±0,3

200 10,0 0,1 ±0,0 0,1±0,0 1,0±0,2 1,2±0,2

12,5 0,6±0,1 0,1 ±0,0 5,7±0,3 6,4±0,4

15,0 1,6±0,2 0,4±0,0 6,7±0,3 8,7±0,6

17,5 2,3±0,2 2,1±0,1 11,7±0,8 16,1±1,2

20,0 2,6±0,3 1,7±0,1 15,4±1,2 19,8±2,1

225 10,0 1,Ш,1 1,0±0,2 4,6±0,3 6,7±0,5

12,5 2,9±0,2 3,0±0,3 7,3 ±0,5 13,2±1,2

15,0 5,1±0,4 4,6±0,2 11,3±0,8 21,1±1,б

17,5 7,7±0,3 б,4±0,5 15,6±1,1 29,8±1,8

20,0 7,0±0,6 5,6±0,4 21,5*1,9 34,8±3,1

Примечания:

1. '-температура греющей поверхности.

2. 1 - продолжительность ТКО.

3. 5 - не обнаружено.

При температуре 150 °С и продолжительности 10 и 12,5 мин, и температуре 175 °С и продолжительности 10 мин, в мясном соке изделий порционных натуральных не были обнаружены мутагенные ГАА; аналогичное явление было отмечено и для изделий рубленых натуральных, жаренных при 150 °С в течение 10 мин. С ростом температуры и продолжительности ТКО

начинается образование и накопление мутагенных ГАА, причём, как и для основных изделий, уровни исследуемых ГАА на 42-1260 % выше в мясном соке изделий рубленых натуральных.

Таблица 6

Содержание мутагенных ГАА в мясном соке изделий рубленых натуральных

Т1, "С т2, мин ГАА, нг/r готового изделия I ГАА, нг/г го-

MelQx 4,8-DiMelQx PhlP тового изделия

150 10,0 н/о3 н/о н/о н/о

12,5 н/о н/о 0,2±0,0 0,2±0,0

15,0 н/о н/о 0,6±0,1 0,6±0,1

17,5 0,2±0,0 н/о 2,1±0,2 2,3±0,2

20,0 0,5±0,0 0,2±0,0 2,3±0,1 3,0±0,2

175 10,0 н/о н/о 0,5±0,0 0,5±0,0

12,5 0,2±0,0 н/о 1,5±0,1 1,7±0,2

15,0 0,4±0,0 1,3±0,1 5,1 ±0,3 6,8±0,5

17,5 1,8±0,1 3,2±0,3 10,1±0,8 15,1±1,2

20,0 3,7±0,2 2,9±0,3 20,4±1,4 27,0±2,1

200 10,0 0,8±0,1 0,5±0,0 7,5±0,б 8,8±0,8

12,5 1,9±0,2 0,6±0,0 10,5±0,8 13,0±1,0

15,0 3,9±0,2 2,1±0,2 21,3±1,7 27,3±2,2

17,5 4,1 ±0,4 1,7±0,2 21,1±2,0 26,9±2,5

20,0 7,9±0,7 3,3±0,3 29,7±2,4 41,2±3,7

225 10,0 2,2±0,1 1,7±0,2 9,5±0,7 13,4±1,1

12,5 3,3±0,2 1,7±0,1 13,6±1,1 18,8±1,4

15,0 8,2±0,6 4Д±0,3 29,1 ±2,6 41,9±3,8

17,5 10,1±0,9 7,2±0,5 27,8±2,4 45,7±3,7

20,0 12,1±0,9 6,5±0,5 33,1±3,1 52,7±4,6

Примечания:

1. ' - температура греющей поверхности.

2. 1 - продолжительность ТКО.

3. 3 - не обнаружено.

Характер зависимости суммарного содержания мутагенных ГАА в мясном соке как от температуры греющей поверхности, так и от продолжительности ТКО для всех выбранных режимов - линейный (коэффициент корреляции-0,91).

Для мясного сока изделий порционных натуральных, жаренных при 150 °С, суммарный уровень мутагенных ГАА составляет 17-39 % от соответствующего уровня основных изделий; жаренных при 175 °С - 6-36 %; при 200 °С - 24-73 %; при 225 °С - 52-82 %. Для мясного сока изделий рубленых натуральных уровень мутагенных ГАА, в сравнении с аналогичными цифрами основных изделий, составляет: при 150 °С - 75-100 %, при 175 °С - 73167 %, при 200 °С - 73-110 %, при 225 °С - 69-117 %.

Важно отметить, что количества содержащихся в мясном соке мутагенных ГАА соразмерны аналогичным показателям основных изделий, причём в изделиях с нарушенной структурой ткани (изделия рубленые натуральные)

уровень мутагенных ГАА, обнаруживаемых в производном мясном соке, в ряде случаев даже выше, чем в основном изделии, тогда как в изделиях с ненарушенной структурой ткани (изделия порционные натуральные) содержание мутагенных ГАА всегда ниже в мясном соке, чем в основном продукте. Это явление может быть объяснено более лёгкой миграцией предшественников ГАА в изделиях рубленых натуральных к греющей поверхности вследствие разрушения мышечных структур в ходе технологической подготовки сырья, тогда как в изделиях порционных натуральных мышечные волокна практически не разрушаются, и значительная часть предшественников мутагенных ГАА удерживается в структуре продукта и не подвергается воздействию высоких температур на греющей поверхности. Кроме того, вводимая по рецептуре в изделия рубленые натуральные вода является слабосвязанной, следовательно, возможен необратимый процесс увода из структуры продукта на греющую поверхность засти водорастворимых предшественников мутагенных ГАА.

Полученные результаты свидетельствует о значительном увеличении потребления потенциально опасных ГАА в случае использования производного мясного сока совместно с основными жареными изделиями, как это рекомендуется действующей технологической документацией. С этой точки зрения закономерно предложение отказаться от использования мясного сока, получаемого после жарки основного изделия, и заменить такой сок равноценным продуктом, содержащим незначительные или нулевые уровни мутагенных ГАА.

Для нахождения альтернативы мясному соку, получаемому после жарки основного изделия, были исследованы 16 образцов различных коммерчески доступных мясных экстрактов и концентратов бульонов промышленного производства. Было показано, что исследованные коммерческие продукты не содержат мутагенные ГАА, а значит, они могут быть использованы вместо традиционно применяемого мясного сока, не свободного от потенциально опасных химических соединений. Важно подчеркнуть, что органолептиче-ская ценность производимых жареных мясных изделий при такой замене скорее повышается, поскольку выбор коммерчески доступных мясных экстрактов и концентратов бульонов достаточно широк для удовлетворения потребителей с самыми разными потребностями.

Влияние панирования мясных полуфабрикатов на содержание мутагенных ГАА в жареных изделиях. Изделия мясные порционные панированные и изделия мясные рубленые натуральные панированные подвергали ТКО при температуре греющей поверхности 150, 175, 200 й 225 °С в течение 10, 12.5, 15, 17.5 и 20 мин, доводили до готовности в жарочном шкафу. Рассчитывали потери массы, оценивали органолептические характеристики. Проводили определение содержания наиболее часто обнаруживаемых в мясных изделиях мутагенных ГАА. Величины опытных данных и результаты расчётов приведены в табл. 7 и 8.

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-_ных порционных панированных__

т1, ■ т2, ГАА, нг/г готового изделия Г ГАА, Т 3 1 а > Поте- Органолептическая оценка, баллы

мин Ме1(}х 4,8-Оь Ме1(2х РЫР нг/г готового изделия °с ри массы, % Внеш ний вид Запах Вкус Кон-сис-тен-ция Цвет на разрезе Сумма баллов

150 10,0 н/о4 н/о н/о н/о 74 21 3,0 3,0 2,0 3,0 2,0 _^

12,5 н/о н/о н/о н/о 75 24 3,0 3,5 - 3,0 3,0 2,0 —

15,0 н/о н/о н/о н/о 77 25 3,5 3,5 3,5 3,5 2,0 —

17,5 н/о н/о н/о н/о 80 25 4,0 4,0 3,5 4,0 4,0 19,5

20,0 н/о н/о <0,1 <0,1 81 27 4,5 4,5 4,5 5,0 4,5 23,0

175 10,0 н/о н/о н/о н/о 76 25 3,0 3,5 3,0 3,0 2,0 —

12,5 н/о н/о 0,1±0,0 0,1±0,0 78 • 25 3,5 3,5 4,0 4,0 2,0 —

15,0 н/о н/о 0Д±0,0 0,2±0,0 81 26 4,0 4,0 4,5 4,0 3,0 19,5

17,5 0,2±0,0 н/о 0,9±0,1 1,1±0,1 82 27 5,0 4,5 5,0 5,0 5,0 24,5

20,0 0,7±0,1 0,2±0,0 1,5±0,1 2,4±0,2 84 27 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

200 10,0 н/о н/о 0,7±0,0 0,7±0,0 80 26 4,5 4,0 4,0 5,0 4,5 22,0

12,5 0,3±0,0 0,1±0,0 1,6±0,2 2,0±0,2 82 26 5,0 5,0 4,5 5,0 5,0 24,5

15,0 0,5±0,0 0,1 ±0,0 2,8±0,3 3,4±0,3 83 27 5,0 5,0 4,5 5,0 5,0 24,5

17,5 1,Ш,1 0,5±0,0 5,5±0,4 7,1 ±0,6 85 28 5,0 4,5 4,5 4,5 5,0 23,5

20,0 3,0±0,2 1,6±0,1 8,1±0,7 12,7±1,0 86 29 4,5 4,5 4,0 3,0 4,5 19,5

225 10,0 0,1±О,0 н/о 1,0±0,1 1,1±0,1 81 27 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 20,5

12,5 1,4±0,1 0,2±0,0 1,1±0,1 2,7±0,2 83 27 4,5 . 4,0 4,0 4,5 5,0 22,0

15,0 1,5±0,2 1Д±0,1 3,5±0,3 6,2±0,5 85 28 5,0 4,5 4,5 5,0 5,0 24,0

17,5 2,1±0,2 2,6±0,2 4,7±0,5 9,4±0,7 86 29 4,0 3,5 3,5 3,0 4,5 18,5

20,0 3,2±0,3 3,1 ±0,3 7,5±0,6 13,8±и 87 31 3,5 4,0 4,0 2,0 4,0 —

Примечания:

1. 1 - температура греющей поверхности.

2. 2 — продолжительность ТКО.

3. 3 - максимальная зарегистрированная температура в центре изделия.

4. 4 — не обнаружено.

5. 5 - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворительной оценкой по крайней мере одного из показателей.

Таблица 8

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-:__ных рубленых натуральных панированных_

Т , т ,ГАА, нг/г готового изделия_ I ГАА, Тц , Поте- _Органолептическая оценка, баллы

°с мин МеЩх 4,8-01- РЫР нг/г гото- ри Внеш Запах Вкус Кон- Цвет Сум-

\leiQx вого изде- массы, НИИ сис- на раз- ма

лия % вид тен- резе бал-

ция лов

150 10,0 н/о4 н/о н/о н/о 79 23 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 15,0

12,5 н/о н/о н/о н/о 81 24 3,5 3,5 3,0 3,5 4,0 17,5

15,0 н/о н/о <0,1 <0,1 84 26 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 22,0

17,5 н/о н/о 0,7±0,0 0,7±0,0 85 26 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 0,1 ±0,0 н/о 0,8±0,1 0,9±0,1 87 27 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 24,5

175 10,0 н/о н/о <0,1 <0,1 81 24 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 20,0

12,5 н/о н/о 0,4±0,0 0,4±0,0 84 25 4,5 4,5 4,0 4,5 5,0 22,5

15,0 0,2±0,0 0,1±0,0 2,0±0,2 2,3±0,2 86 27 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 0,7±0,0 0,4±0,0 3,0±0,2 4,1±0,3 88 27 5,0. 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 2,1±0,1 0,8±0,1 3,3±0,3 6,2±0,5 91 28 4,5 4,5 4,5 4,0 5,0 22,5

200 10,0 0,3±0,0 0,2±0,0 2,6±0,2 3,1 ±0,3 85 26 5,0 4,5 4,5 5,0 5,0 24,0

12,5 0,6±0,0 0,3±0,0 3,1 ±0,3 4,0±0,4 86 27 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 0,9±0,1 0,9±0,1 5,4±0,5 7,2±0,6 88 27 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 1,1±0,1 1,5±0,2 7,2±0,6 9,8±0,8 91 28 5,0 4,5 5,0 4,5 5,0 24,0

20,0 3,5±0,3 1,9±0,2 9,7±0,9 15,1±1,1 92 30 4,5 4,5 4,5 4,0 5,0 22,5

225 10,0 0,4±0,0 0,2±0,0 2,7±0,2 3,3±0,3 87 27 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

12,5 1,1±0,1 0,5±0,0 4,0±0,3 5,6±0,5 88 27 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

15,0 2,4±0,2 1,2±0,1 8,1±0,6 11,7±0,9 90 28 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0 21,0

17,5 3,7±0,4 2,8±0,2 8,3±0,7 14,8±1,2 92 29 4,0 3,5 3,5 3,0 4,5 18,5

20,0 5,2±0,5 3,8±0,4 15,6±1,2 24,6±2.2 95 31 3,0 3,0 3,5 2,0 4,0 —

Примечания: 4. 4 - не обнаружено.

1. 1 - температура греющей поверхности. 5. 5 - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворитель-

2. 2 - продолжительность ТКО. ной оценкой по крайней мере одного из показателей.

3. 3 - максимальная зарегистрированная т-ра в центре изделия.

Характер зависимости суммарного содержания мутагенных ГАА как от температуры греющей поверхности, так и от продолжительности ТКО для всех выбранных режимов - линейный (коэффициент корреляции - 0,92).

Панирование оказывает выраженное уменьшающее воздействие на содержание мутагенных ГАА: ТКО изделий порционных панированных при температурах 150 и 175 °С и продолжительности 10-20 мин приводит к уровню мутагенных ГАА менее 2,4 нг/г, что на 85-100 % меньше соответствующих цифр для изделий порционных натуральных; при температуре ТКО 200 °С содержание мутагенных ГАА уменьшается на 53-86 %, а при 225 °С -на 67-92 % по сравнению с непанированными изделиями.

Несколько меньшее влияние оказывает панирование на содержание ГАА в изделиях рубленых натуральных: при температуре ТКО 150 °С уровень мутагенных ГАА в изделиях панированных уменьшается на 74-100 % по сравнению с аналогичной непанированной продукцией, при 175 °С - также на 74-100 %, при 200 °С - на 60-73 %, и при 225 °С - на 56-83 %.

Есть основания полагать, что подобный эффект обуславливается ролью панировочного слоя как «теплового буфера», не допускающего значительного повышения температуры непосредственно на поверхности изделия. Кроме того, панировочный слой адсорбирует выделяющийся из изделий мясной сок, который содержит основную массу предшественников мутагенных ГАА. Такая адсорбция приводит к незначительным количествам предшественников ГАА, достигающих непосредственно греющую поверхность, что закономерно уменьшает количества материала, вступающего в реакции образования мутагенных ГАА, и тем самым снижает выход продуктов таких реакций.

На основании результатов исследований и учитывая рекомендации действующих технологических инструкций оптимальными, с точки зрения содержания мутагенных ГАА, следует признать следующие условия ТКО: для изделий мясных порционных панированных - 150 °С, 17,5-20 мин; 175 °С, 15-20 мин; для изделий мясных рубленых натуральных панированных -150 °С, 17,5-20 мин; 175 °С, 15-17,5 мин (не включая доведение до готовности в жарочном шкафу). ТКО при температурах 200 и 225 °С следует считать нецелесообразной (даже при условии незначительного содержания мутагенных ГАА в конечной продукции в ряде случаев), т. к. при таких условиях происходит потемнение используемого для жарки жира и начинается дымо-образование.

Таким образом, применение панирования способствует выраженному снижению количеств образующихся и соответственно потребляемых потенциально опасных ГАА.

Мутагенные ГАА в жареных мясных кулинарных изделиях, изготовляемых из многокомпонентных смесей на основе мяса и добавок растительного происхождения (хлеб пшеничный, лук репчатый). Содержание мута-

генных ГАА в изделиях мясных рубленых с добавлением хлеба .пшеничного практически эквивалентно уровню ГАА в изделиях рубленых натуральных (ср. табл. 2 и 9).

Таким образом, добавление хлеба пшеничного к изделиям мясным рубленым не оказывает достоверного воздействия на образование и соответственно содержание потенциально опасных ГАА.

Суммарный уровень мутагенных ГАА в изделиях мясных рубленых с добавлением лука репчатого, изготовленных при 150 °С, уменьшается на 21100 % по сравнению с аналогичными показателями изделий мясных рубленых натуральных, при 175 °С - на 23-100 %, при 200 °С - на 27-46 %, и при 225 °С - на 26-46 % (ср. табл. 2 и 10). Можно предположить, что наблюдаемое уменьшение содержания потенциально опасных ГАА в изделиях рубленых с добавлением лука репчатого объясняется химической активностью ряда веществ, в норме присутствующих в луке репчатом, и в первую очередь химических соединений антиоксидантной природы. Известно, что такие вещества обладают ингибирующим воздействием на целый ряд химических реакций, либо изменяют ход таких реакций.

Характер зависимости суммарного содержания мутагенных ГАА как от температуры греющей поверхности, так и от продолжительности ТКО для всех выбранных режимов - линейный (коэффициент корреляции ~ 0,95).

Таким образом, добавление лука репчатого к изделиям мясным рубленым приводит к достоверно регистрируемому уменьшению количеств мутагенных ГАА в готовой продукции.

Влияние микроволновой предподготовки (МВП) изделий мясных рубленых натуральных на содержание мутагенных ГАА. Полуфабрикаты были подвергнуты микроволновой обработке в течение 1, 2 и 3 мин в стандартной бытовой микроволновой печи, после чего были подвергнуты ТКО при температуре 175 и 200 °С на протяжении 10, 12.5, 15, 17.5 и 20 мин. Рассчитывали потери массы, оценивали органолептические характеристики полученных изделий. Проводили определение содержания изучаемых мутагенных ГАА. Величины опытных данных и результаты расчётов приведены в табл. 11.

МВП полуфабрикатов в течение 1 мин приводит к незначительному, в пределах величины стандартного отклонения соответствующих опытных значений, уменьшению суммарного содержания мутагенных ГАА. После 2 мин МВП полуфабрикатов было зафиксировано значительное, на 46-67 %, понижение содержания потенциально опасных ГАА для всех выбранных параметров ТКО. 3 мин МВП при различных условиях ТКО даёт разные результаты- при температуре 175 °С и продолжительности 10, 12.5, 15, 17.5 и 20 мин, а также при температуре 200 °С и продолжительности 10, 12.5 и 15 мин, уровень суммарного содержания мутагенных ГАА практически не отличается от соответствующих уровней после 2 мин МВП. При 200 °С и

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мясных рубленых с добавлением хлеба пшеничного

т'. Г, ГАА, нг/г готового изделия I ГАА, — 1 и » Поте- Органолептическая оценка, баллы

°с мин МеК?х 4,8-01-Ме1(}х РЫР нг/г готового изделия °с ри массы, % Внеш НИИ вид Запах Вкус Кон-сис-тен-ция Цвет на разрезе Сумма баллов

150 10,0 н/о' н/о н/о н/о 84 21 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 16,0

12,5 н/о н/о 0,1±0,0 0,1 ±0,0 86 22 4,5 4,0 4,0 4,5 5,0 22,0

15,0 0,2±0,0 н/о 0,7±0,0 0,9±0,1 88 23 5,0 5,0 ' 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 0,5±0,0 0,3±0,0 1,8±0,1 2,6±0,2 90 24 5,0 5,0 , 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 0,7±0, ( 0,5±0,0 1,8±0,2 3,0±0,3 92 25 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 24,5

175 10,0 н/о н/о 0,2±0,0 0,2±0,0 86 23 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 24,5

12,5 0,3±0,0 0,2±0,0 1,2±0,1 1,7±0Д 89 24 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 3,8±0,2 1,4±0,1 4,6±0,4 9,8±0,7 91 24 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 4,5±0,4 1,8±0,2 7,6±0,6 13,9±1,0 92 25 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 5,6±0,6 3,2±0,2 10,0±0,8 18,8±1,3 93 26 4,5 4,5 5,0 4,5 5,0 23,5

200 10,0 3,4±0,3 1,5±0,1 4,8±0,4 9,7±0,6 88 24 4,5 4,5 4,5 5.0 5,0 23,5

12,5 5,8±0,4 2,4±0,2 6,9±0,6 15,1±0,9 90 24 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 24,0

15,0 7,4±0,6 5,1±0,4 8,6±0,8 21,1±1,7 92 25 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

17,5 8,0±0,7 6,5±0,5 12Л±1,1 26,7±2,1 94 25 4,5 4,0 4,0 4,0 5,0 21,5

20,0 10,6±0,9 7,0±0,6 14,0±1,3 31,6±2,8 95 26 4,0 3,5 4,0 3,0 4,5 19,0

225 10,0 4,4±0,3 1,9±0,2 9,4±0,7 15,7±1,4 91 25 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 23,0

12,5 9,7±0,8 3,6±0,2 15,8±1,2 29,1±2,2 93 25 4,0 4,5 4,5 4,5 5,0 22,5

15,0 8,8±0,7 3,5±0,3 16,2±1,3 28,5±2,4 94 26 4,0' 4,0 4,5 4,5 5,0 22,0

17,5 12,4±1,0 4,8±0,3 23,4±1,9 40,6±3,2 95 26 3,5 3,5 3,5 4,0 4,5 19,0

29,-° , 14,9±1,3 5,7±0,6 24,1±2,1 44,7±3,6 96 27 3,0 3,0 3,0 2,0 3,0 5

Примечания:

1. ' - температура греющей поверхности.

2. ; - продолжительность ТКО.

3. 5 - максимальная зарегистрированная температура в центре изделия.

4. 4 - не обнаружено.

5. 5 - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворительной оценкой по крайней мере одного из показателей.

Таблица 10

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-

ных рубленых с добавлением лука репчатого

т1. л ГАА. нг/г готового изделия ЕГАА, т> 1 Ц » Поте- Органолептическая оценка, баллы

мин Ме1<3х 4,8-01- РЫР нг/г гото- "С ри Внеш Запах Вкус Кон- Цвет Сум-

\leIQx вого изде- массы, ний сис- на раз- ма

лия % вид тен- резе бал-

ция лов

150 10,0 н/о4 н/о н/о н/о 85 28 3,5 3,0 3,0 3,5 4,5 17,5

12,5 н/о н/о н/о н/о 86 29 4,5 4,0 4,0 4,5 5,0 22,0

15,0 н/о н/о 0,5±0,0 0,5±0,0 88 30 5,0 4,5 5,0 5,0 5,0 24,5

17,5 0,2±0,0 0,1±0,0 2,0±0,1 2,3±0,2 90 31 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 0,5±0,0 0,1±0,0 1,8±0,2 2,4±0,2 92 32 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 24,5

175 10,0 н/о н/о н/о н/о 87 29 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 24,5

12,5 0,3±0,0 н/о 0,6±0,0 0,9±0,1 89 30 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

15,0 1,5±0Д . 0,3±0,0 5,4±0,3 7,2±0,5 91 31 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

17,5 2,2±0,2 0,7±0,0 7,7±0,5 10,6±0,9 92 32 5,0' 5,0 5,0 5,0 5,0 25,0

20,0 3,6±0,3 1.2±0,1 10,1±1,0 14,9±1,2 93 33 4,5 4,5 4,5 4,5 5,0 23,0

200 10,0 1,4±0,1 0,9±0,1 4,3±0,3 6,6±0,4 88 29 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

12,5 3,2±0,3 1,6±0,1 4,9±0,5 9,7±0,8 91 31 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 24,0

15,0 5,8±0,5 3,1 ±0,2 8,8±0,8 17,7±1,4 92 31 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 23,5

17,5 7,4±0,6 3,5±0,4 14,5±1,0 25,4±2,1 94 32 '4,5 4,0 4,0 4,0 5,0 21,5

20,0 7,8±0,7 4,3±0,4 14,9±1,5 27,0±2,2 94 33 4,0 3,5 4,0 3,0 4,5 19,0

225 10,0 4,2±0,3 1,7±0,1 6,2±0,5 12,1±0,9 91 30 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 23,0

12,5 5,3±0,4 2,1±0,1 7,3±0,5 14,7±1,2 93 31 4,0 4,5 4,5 4,5 5,0 22,5

15,0 9,0±0,8 2,4±0,3 10,7±0,8 22,1±1,9 94 32 4,0 4,0 4,0 4,5 5,0 21,5

17,5 11,9±1,1 5,4±0,4 17,3±1,4 34,6±3,1 95 32 3,5 3,5 3,5 4,0 4,5 19,0

20,0 13,5±1,3 6,4±0,6 21,3±1,9 41,2±3,8 97 34 3,0 3,0 3,0 2,0 3,0 5

Примечания: 5. ' - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворитель-

1. ' - температура греющей поверхности. ной оценкой по крайней мере одного да показателей.

2. 2 - продолжительность ТКО.

3. 3 - максимальная зарегистрированная т-ра в центре изделия.

4. 4 - не обнаружено.

Содержание мутагенных ГАА, физические характеристики и органолептические показатели качества изделий мяс-

ных рубленых натуральных, подвергнутых микроволновой предподготовке (МВП)

Т', т2, ГАА, нг/г готового изделия £ ГАА, тД Поте- Органолептическая оценка, баллы

°С мин MelQx 4,8-Di- PhIP нг/г гото- °С ри Внеш Запах Вкус Кон- Цвет Сум-

MelQx вого изделия массы, % ний вид сис-тен-ция на разрезе ма баллов

1 .2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Продолжительность микроволновой предподготовки - 1 мин

175 10,0 н/о" н/о 0,4±0,0 0,4±0,0 83 32 4,0 3,5 " 3,5 4,0 5,0 20,0

12,5 0,3±0,0 0,1±0,0 1,6±0,1 2,0±0,2 85 33 4,0 3,5 3,5 4,0 5,0 20,0

15,0 1,6±0,1 0,9±0,1 6,3±0,5 8,8±0,8 88 33 4,5 3,5 3,5 4,0 5,0 20,5

17,5 4,7±0,4 3,2±0,3 6,9±0,7 14,8±1,1 89 34 4,5 3,5 4,0 4,0 5,0 21,0

20,0 7,3*0,6 4,1±0,4 11,3±0,9 22,7±1,9 91 35 4,0 3,5 3,5 4,0 4,5 19,5

200 10,0 1,3*0,1 0,6±0,0 7,8±0,6 9,7±0,8 86 33 4,0 3,0 3,0 4,5 5,0 19,5

12,5 2,9±0,3 2,1±0,2 10,7±0,9 15,7±1,3 87 34 4,0 3,5 3,5 4,5 5,0 20,5

15,0 4,4±0,4 3,5±0,2 14,9±1,2 22,8±1,8 89 34 4,5 3,5 4,0 4,5 5,0 21,5

17,5 5,8±0,5 5,1 ±0,5 20,1±1,7 31,0±2,7 91 35 4,0 3,5 3,5 4,5 5,0 20,5

20,0 6,4±0,б 4,8±0,5 22,3±1,9 33,5±3,0 92 36 3,0 3,0 3,5 3,0 4,0 16,5

Продолжительность микроволновой предподготовки -: 2 мин

175 10,0 н/о н/о 0,1±0,0 0,1±0,0 84 33 4,0 3,5 4,0 4,0 5,0 20,5

12,5 н/о н/о 0,8±0,1 0,8±0,1 86 33 4,0 3,5 4,0 4,0 5,0 20,5

15,0 0,3±0,0 0,1 ±0,0 4,3±0,3 4,7±0,4 88 34 4,0 3,5 3,5 4,0 5,0 20,0

17,5 1,1±0,1 0,6±0,0 7,5±0,6 9,2±0,8 90 34 3,5 3,0 3,5 . 3,5 4,5 18,0

20,0 2,0±0,2 1,1±0,1 9,3±0,8 12,4±1,1 92 35 3,0" 3,0 3,0 3,0 4,0 16,0

200 10,0 0,3±0,0 0,2±0,0 3,7±0,3 4,2±0,4 86 34 4,0 3,5 4,0 4,0 5,0 20,5

12,5 0,8±0,1 0,7±0,0 4,9±0,4 б,4±0,5 87 34 4,0 3,5 3,5 4,0 5,0 20,0

15,0 2,№Л 0,9±0,1 9,4±0,7 12,4±1,1 89 34 4,0 3,0 3,5 4,0 5,0 19,5

17,5 3,4±0,3 1,7±0,2 11,4±1,0 16,5±1,4 92 36 3,5 3,0 3,0 3,5 4,0 17,0

20,0 3,5±0,3 2,1±0,2 12,1±1,1 17,7±1,6 93 37 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 16,0

Продолжение таблицы 11

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 П 12 13 14

Продолжительность микроволновой предподготовки - 3 мин

175 10,0 н/о н/о 0,1 ±0,0 0,1 ±0,0 85 33 4,0 3,5 4,0 4,0 5,0 20,5

12,5 н/о н/о 0,9±0,1 0,9±0,1 86 34 4,0 3,5 4,0 4,0 5,0 20,5

15,0 0,4±0,0 0,1 ±0,0 3,9±0,3 4,4±0,4 88 35 4,0 3,0 3,5 3,5 4,5 18,5

17,5 1,3±0,1 0,5±0,0 6,7±0,6 8,5 ±0,8 91 36 3,5 3,0 3,5 3,5 4,5 18,0

20,0 2,8±0,2 1,4±0,1 9,6±0,8 13,8±1Д 92 36 3,0 3,0 3,0 3,0 4,0 16,0

200 10,0 0,6±0,0 0,3±0,0 3,5±0,3 4,4±0,4 87 34 4,0 3,5 3,5 4,0 4,5 19,5

12,5 0,6±0,1 0,5±0,0 3,7±0,4 4,8±0,5 88 35 4,0 3,0 3,5 4,0 4,0 18,5

15,0 1,7±0,1 0,9±0,1 7,6±0,7 10Д±0,9 89 36 3,5 3,0 3,5 3,5 3,5 17,0

17,5 2,5±0,2 2,0±0,2 7,6±0,6 12,1±1,1 91 36 3,5 3,0 3,5 3,5 3,5 17,0

20.0 2,7±0,3 1,9±0.2 5,1±0,6 9,7±0,9 93 37 3,0 2,0 2,0 3,5 3,5 _5

Примечания:

1. 1 - температура греющей поверхности.

2. 2 - продолжительность ТКО. I

3. 3 - максимальная зарегистрированная температура в центре изделия.

4. 4 - не обнаружено.

5. 5 - сумма баллов не определена в связи с неудовлетворительной оценкой по крайней мере одного из показателей.

продолжительности ТКО 17,5 и 20 мин наблюдается заметное, на 27 и 45 % соответственно, сокращение суммарного содержания определяемых ГАА по сравнению с 2 мин МВП. Тем не менее, именно 2 мин МВП может рассматриваться как оптимальная для наиболее типичных условий ТКО.

Наблюдаемый эффект объясняется удалением части предшественников мутагенных ГАА вместе с выпрессовывающимся мясным соком в ходе МВП полуфабрикатов. Необходимо отметить, что в рассматриваемом варианте предподготовки также удаляется часть предшественников вкусовых и ароматических веществ, что приводит к определённому ослаблению характерных для жареных изделий рубленых натуральных органолептических характеристик. Для придания изделиям более выраженных вкуса и аромата жареных мясных продуктов можно использовать пищевые компенсаторные добавки, широко используемые в настоящее время на современных предприятиях общественного питания и пищевой промышленности.

Очевидно, путём комбинирования жарки основным способом с предварительной СВЧ-обработкой мясных полуфабрикатов можно достичь сокращения продолжительности и обеспечить щадящие температурные режимы ТКО по сравнению с жаркой обычным, некомбинированным, образом.

Таким образом, кратковременная 2 мин МВП изделий рубленых натуральных может быть рекомендована к применению предприятиями общественного питания для существенного снижения уровней потенциально опасных ГАА. Однако в этом случае вероятна необходимость использования дополнительных методов подготовки изделий с целью придания им характерных органолептических показателей, а также изменения норм потерь массы в ходе ТКО изделий мясных исследуемого вида в связи с удалением после МВП части массы полуфабриката.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов прямо пропорционально температуре и продолжительности жарки мясных кулинарных изделий. Увеличение температуры греющей поверхности свыше 175 °С приводит к содержанию потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов в готовых кулинарных изделиях более 5 нг/г. Тепловая кулинарная обработка при температурах 150175 °С, рекомендуемых действующей технологической документацией для производства большинства жареных мясных изделий, способствует минимизации образования и накопления гетероциклических ароматических аминов. Для обеспечения надёжного контроля за оптимальными параметрами тепловой кулинарной обработки тепловое технологическое оборудование, предназначенное для жарки мясных кулинарных изделий контактным способом, должно быть оснащено регуляторами плавного и

точного (безинерционного) нагрева, индикаторами температуры греющей поверхности и устройствами, позволяющими измерять температуру в центре изделий.

Количества мутагенных гетероциклических ароматических аминов, обнаруживаемых в мясном соке, образующемся после жарки мясных изделий, являются соразмерными аналогичным показателям основных изделий, что свидетельствует о необходимости пересмотра рекомендации по использованию мясного сока и жира, выделяющихся при жарке мясных изделий, для отпуска мясных блюд. В качестве альтернативы могут быть предложены мясные экстракты и концентраты бульонов промышленного производства, не содержащие мутагенные гетероциклические ароматические амины.

Измельчение мясной ткани в процессе подготовки полуфабрикатов приводит к увеличению содержания потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов в изделиях мясных рубленых натуральных по сравнению с изделиями мясными порционными натуральными на 11126 % вследствие облегчения миграции предшественников мутагенных гетероциклических ароматических аминов к греющей поверхности и, таким образом, к увеличению концентрации таких предшественников в реакционной зоне.

Панирование мясных полуфабрикатов значительно, на 53-100%, понижает содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов в готовых жареных изделиях по сравнению с изделиями непанирован-ными в результате создания на поверхности продукта слоя панировочного материала, препятствующего перегреву отдельных участков изделий, а также ухудшающих условия миграции предшественников ГАА в реакционную зону.

Введение хлеба пшеничного в котлетную массу изделий мясных рубленых не оказывает заметного влияния на содержание потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов, тогда как введение в изготавливаемую массу лука репчатого приводит к существенному, на 21100 %, снижению уровня изучаемых гетероциклических ароматических аминов в готовых жареных изделиях вследствие влияния ряда химических веществ антиоксидантной природы, в норме находящихся в луке репчатом. Следовательно, целесообразно рекомендовать шире использовать на практике добавление к рубленой массе мясных изделий лука репчатого.

Микроволновая обработка (предподготовка) изделий мясных рубленых натуральных в течение 2 мин уменьшает на 46-67 % содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов в конечном продукте за счёт удаления из мясной ткани в ходе такой предподготовки определённой части предшественников гетероциклических ароматических аминов. Однако, вместе с предшественниками исследуемых соединений.

происходит и удаление предшественников вкуса и аромата, что приводит к определённому, не всегда желательному, трансформированию ор-ганолептических характеристик готовых жареных изделий. С целью придания готовой продукции характерных органолептических показателей рекомендуется применять дополнительные методы подготовки изделий (например, использовать пищевые компенсаторные добавки).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Соляков А. А., Ратушный А. С., Ширшов А. Т. Пищевые гетероциклические амины как потенциальные мутагены и канцерогены/Девятые Международные Плехановские чтения: Тезисы докладов аспирантов и научных сотрудников (16-19 апреля 1996 г.). — М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1996, —с. 173-174.

2. Ратушный А. С., Ширшов А. Т., Соляков А. А. Пищевые гетероциклические амины как потенциальные мутагены и канцерогены: Научный доклад. — М: Изд-во Рос. экон. акад., 1996. — 48 с.

3. Skog К., Sotyakoy_A., Arvidsson P., Jagerstad M. Screening for toxic Maillard reaction products in meat flavours and bouillons./The 6* International Symposium: The Maillard Reaction. 27-30 July 1997. — London: Royal College of Physicians, 1997. —p. 199.

4. Соляков А. А., Ратушный А. С., Ширшов А. Т. Мутагенные гетероциклические ароматические амины в готовой кулинарной продук-ции./Экономика и технология: Межвузовский сборник научных трудов. Ч. II. — М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1997. — 176 с. — с. 34-36.

5. Skog К., Solyakov A,, Arvidsson P., Jagerstad M. Analysis of nonpolar heterocyclic amines in cooked foods and meat extracts using gas chromatogra-phy-mass spectrometry.//Journal of Chromatography A. — 1998. — Vol. 803.— pp. 227-233.

6. Ратушный А. С., Соляков А. А., Ширшов А. Т. Мутагенные гетероциклические ароматические амины в готовой кулинарной продук-ции./Техника и технология пищевых производств: тезисы докладов международной научно-технической конференции, 25-27 марта 1998. — Могилёв: МТИ, 1998. — с. 246.

7. Jagerstad М., Skog К., Arvidsson P., Spljakoy A. Chemistry, formation and occurrence of genotoxic heterocyclic amines identified in model systems and cooked foods./Heterocyclic Aromatic Amines: International Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines, April 23-24, 1998. — Graz/Austria, 1998.

8. Arvidsson P., Skog K., Sojjakov.A.j, Jagerstad M. Formation of heterocyclic amines in a meat juice model system./Heterocyclic Aromatic Amines: Inter-

national Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines, April 23-24, 1998. — Graz/Austria, 1998.

9. Skog K., Splyakov A., Arvidsson P., Jagerstad M. Factors affecting the yield of HAs in meat model systems./Heterocyclic Aromatic Amines: International Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines, April 23-24, 1998. — Graz/Austria, 1998.

10- Solyakov A., Skog K., Arvidsson P., Jagerstad M. A new additional clean-up method for the estimation of heterocyclic amines in various food sam-ples./Heterocyclic Aromatic Amines: International Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines, April 23-24, 1998. — Graz/Austria, 1998.

11. Solyakoy.A., Skog K., Jagerstad M. Polar and non-polar heterocyclic amines in process flavours, process flavour ingredients, bouillon concentrates and a pan residue.//Food and Chemical Toxicology. — 1998. — In press (preprint).

12. Jagerstad M., Skog K,, Arvidsson P., Solyakpy A. Chemistry, formation and occurrence of genotoxic heterocyclic amines identified in model systems and cooked foods./Lebensmittel-Untersuchung und-Forschung (International Journal of Food Research and Technology). — 1998. — In press (preprint).

13. Arvidsson P., van Boekel M. A. J. S., Skog K., Solyakpv.A., Jagerstad M. Formation of heterocyclic amines in a meat juice model system./Journal of Food Science. — 1998. — In press (preprint).

Формат 60x90 1/16. Бумага. офсетная. Объем 1,3 п.л. Тираж 100 экз. Зак.158.

Отпечатано в типографии ИНИОН РАН.

л

/ /

/

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Российская Экономическая Академия им. Г. В. Плеханова

На правах рукописи

Соляков Алексей Александрович

Влияние тепловой кулинарной обработки и способов подготовки полуфабрикатов на содержание гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных

кулинарных изделиях

Специальность 05.18.16 — Технология продуктов общественного питания

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор А. С. Ратушный

Научный консультант -кандидат биологических наук, профессор А. Т. Ширшов

Москва - 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 5

1. Обзор литературы 12

1.1. Классификация потенциально опасных химических соединений, 13 содержащихся в продовольственном сырье и пищевых продуктах

1.2. Некоторые способы тепловой кулинарной обработки 15

1.3. Полициклические ароматические углеводороды 17

1.4. Гетероциклические ароматические амины 18

1.4.1. Химическая природа гетероциклических ароматических 21 аминов

1.4.2. Предшественники и пути образования мутагенных 27 гетероциклических ароматических аминов

1.4.3. Факторы, влияющие на содержание гетероциклических 28 ароматических аминов в мясных кулинарных изделиях

1.4.4. Оценка риска неблагоприятного воздействия 36 гетероциклических ароматических аминов

пищевого генезиса на живые организмы

1.5. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов 42

2. Экспериментальная часть 46 2.1. Объекты исследований, способы их обработки и подготовки 46

2.1.1. Изделия мясные порционные натуральные 48

2.1.2. Изделия мясные рубленые натуральные 49

2.1.3. Мясной сок 51

2.1.4. Изделия мясные порционные панированные и изделия 52 мясные рубленые натуральные панированные

2.1.5. Изделия мясные рубленые с добавлением хлеба пшеничного, 54 лука репчатого

2.1.6. Изделия мясные рубленые натуральные, 56

прошедшие микроволновую предподготовку

2.2. Методы исследований 58

2.2.1. Экстракция мутагенных гетероциклических ароматических 58 аминов

2.2.2. Инструментальное определение, идентификация и 60 количественный расчёт содержания мутагенных гетероциклических ароматических аминов

2.3. Влияние температуры и продолжительности тепловой 63 кулинарной обработки на содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов

2.4. Влияние измельчения мясной ткани на содержание 73 мутагенных гетероциклических ароматических аминов

2.5. Мутагенные гетероциклические ароматические амины 76 в выделяющемся при жарке мясном соке

2.6. Влияние панирования мясных полуфабрикатов на 85 содержание мутагенных гетероциклических

ароматических аминов в жареных изделиях

2.7. Мутагенные гетероциклические ароматические амины в мясных 96 жареных изделиях, изготовляемых из многокомпонентных смесей

на основе мяса и добавок растительного происхождения

2.7.1. Влияние добавления хлеба пшеничного к изделиям мясным 97 рубленым на содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов

2.7.2. Влияние добавления лука репчатого к изделиям мясным 100 рубленым на содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов

2.8. Влияние микроволновой предподготовки изделий мясных 106 рубленых натуральных на содержание мутагенных гетероциклических ароматических аминов

Выводы и рекомендации 113

Список использованных источников Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Проблема взаимодействия человека с окружающей средой во всех её аспектах является приоритетной для самых различных отраслей науки. Одним из направлений научного поиска, призванного гармонизировать взаимообратные воздействия экосистемы «человек-окружающая среда», является изучение объективно неизбежного и практически постоянного, а, следовательно, весьма мощного по своим воздействиям, влияния окружающей среды на человека посредством воздуха, воды и продуктов питания. Очевидно, что указанные три фактора являются жизненно важными для полноценного существования любого живого организма, однако тем самым они приобретают способность определяющим образом влиять на жизнеобеспечение всех без исключения систем и органов живых организмов.

Накопленные за последнее время наукой данные убедительно показывают, в частности, что рацион питания ответственен за многие отклонения от нормального функционирования организма. Таким образом, относительно несложная корректировка рациона питания на основании достоверных данных научных исследований способна кардинальным образом улучшить жизнеспособность как отдельного индивида, так и общества в целом.

Одной из задач научных исследований в области обеспечения качества потребляемых пищевых продуктов является изучение получаемого пищевого сырья и способов его предварительной обработки с целью снабжения потребителей незагрязнёнными токсичными веществами пищевыми продуктами, и на этом направлении удалось добиться весомых успехов. Однако, как показывают новейшие исследования, потенциально опасные соединения могут образовываться и в ходе кулинарной обработки сырья, на начальной стадии свободного от загрязнителей экзогенной природы.

К таким химическим соединениям эндогенного генезиса, среди прочих, относятся гетероциклические ароматические амины, формирующиеся в ходе

тепловой кулинарной обработки пищевого сырья и полуфабрикатов главным образом животного происхождения (как правило, при температуре выше 130 °С) (1-3). Исследователями доказано мощное мутагенное воздействие указанных соединений на микроорганизмы (1, 3-6) и выраженный канцерогенный эффект в опытах на животных (1-3, 5). Есть основания полагать, что именно гетероциклические ароматические амины ответственны за определённую часть онкологических заболеваний в человеческом социуме (7-10, 14, 164-168). Рассматриваемые соединения обнаруживаются в широком спектре готовых кулинарных изделиях и прочих пищевых продуктах в относительно небольших количествах - порядка «нг/г готового продукта», однако мощный мутагенный потенциал таких веществ компенсирует сравнительно низкие уровни их содержания. По мнению ряда учёных, гетероциклические ароматические амины являются самыми сильными мутагенными химическими соединениями, известными на сегодняшний день (1, 3, 5).

Проблема гетероциклических ароматических аминов в пищевых продуктах уже на протяжении трёх десятилетий глубоко и всесторонне изучается специалистами медицинского и химического научных направлений, однако сегодня очевидна назревшая необходимость полноценного участия в таких исследованиях и специалистов в области технологии производства продукции общественного питания, так как именно технологи в конечном итоге ответственны за выбор и применение на практике всех параметров тепловой кулинарной обработки, многие из которых являются определяющими факторами для процессов образования и накопления гетероциклических ароматических аминов.

Таким образом, одной из актуальных задач технологии производства продукции общественного питания является изучение условий формирования в ходе тепловой кулинарной обработки пищевого сырья указанных потенциально опасных соединений эндогенной природы, а также поиск и оптимизация средств и методов, позволяющих минимизировать или полностью избежать образования гетероциклических ароматических аминов. Всесто-

роннее и глубокое изучение данной проблемы позволит выработать рекомендации как в адрес предприятий общественного питания и пищевой промышленности, так и рекомендации в отношении традиционной домашней кухни.

* * *

Учитывая актуальность рассматриваемой проблемы, основной целью работы является изучение влияния важнейших параметров тепловой кулинарной обработки и способов подготовки полуфабрикатов на содержание основных мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях.

Научная новизна работы. В представленной работе, являющейся одной из первых для отечественной исследовательской школы, исследующих проблему мутагенных гетероциклических ароматических аминов в готовой мясной кулинарной продукции, изучена оптимальность рекомендуемых параметров тепловой кулинарной обработки (температура, продолжительность) с точки зрения содержания мутагенных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных изделиях.

Экспериментально установлены и теоретически обоснованы зависимости количественного содержания гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях от температуры греющей поверхности, продолжительности тепловой кулинарной обработки и способов обработки полуфабрикатов.

Определена степень влияния ряда технологических приёмов: измельчение мясной ткани, панирование, использование добавок растительного происхождения, микроволновая предподготовка полуфабрикатов, на уровень основных пищевых гетероциклических ароматических аминов. Показано, что панирование полуфабрикатов, введение лука репчатого в мясную рубленую массу, микроволновая предподготовка полуфабрикатов способствуют значительному снижению количественного содержания потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов в готовых изделиях.

Показана нецелесообразность использования выделяющихся при жарке мясного сока и жира для отпуска готовой продукции в связи с высоким содержанием мутагенных гетероциклических ароматических аминов в таком соке.

Сформулированы выводы и рекомендации в адрес предприятий общественного питания и пищевой промышленности, применимые также и в отношении традиционной домашней кухни, направленные на существенное уменьшение потребления потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов с жареными мясными кулинарными изделиями.

В ходе выполнения экспериментальных исследований разработан и оптимизирован новый метод дополнительной очистки экстрактов ряда пищевых продуктов, повышающий чувствительность последующего инструментального определения гетероциклических ароматических аминов.

Разработан и оптимизирован новый метод газохроматографического анализа ряда гетероциклических ароматических аминов.

Практическая значимость работы. Выявлены технологические параметры, при которых содержание гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях минимально.

На основании теоретических и экспериментальных данных сформулированы научно обоснованные рекомендации по оптимизации основных параметров тепловой кулинарной обработки и ряда способов подготовки полуфабрикатов с целью уменьшения содержания потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов в жареных мясных кулинарных изделиях.

Разработанные рекомендации предложены Министерству торговли Российской Федерации для внесения изменений в действующие технологические инструкции по приготовлению жареных мясных кулинарных изделий (см. Приложение 1, с. 139). Внедрение этих предложений позволит существенно снизить содержание мутагенных и канцерогенных гетероциклических ароматических аминов в кулинарной продукции из мяса.

Предложены новые современные методы анализа мутагенных гетероциклических ароматических аминов, повышающие чувствительность применяемых средств инструментального определения гетероциклических ароматических аминов.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на девятых международных Плехановских чтениях (Москва, 16-19 апреля 1996 г.), на заседании № 172 Всероссийского коллоквиума имени академика Н. Н. Липатова «Процессы и аппараты пищевых производств» (Москва, 26 апреля 1996 г.), на шестом международном симпозиуме «The Maillard Reaction» (Лондон, 27-30 июля 1997 г.), на международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв/Республика Беларусь, 25-27 марта 1998 г.), на международной конференции «Heterocyclic Aromatic Amines: International Workshop on Analytical, Chemical, and Biological Relevance of Heterocyclic Aromatic Amines» (Грац/Австрия, 23-24 апреля 1998 г.).

Работа выполнена на кафедре технологии производства продукции общественного питания Российской Экономической Академии имени Г. В. Плеханова, экспериментальная часть исполнена на кафедре прикладной диететики и пищевой химии Университета г. Лунд (Швеция).

По материалам исследований опубликовано тринадцать печатных работ.

Диссертация обсуждена на кафедре ТППОП РЭА имени Г. В. Плеханова и рекомендована к защите.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка использованных источников, приложений. Объём диссертации составляет 145 страниц машинописного текста, в том числе 24 таблицы, 21 рисунок, 2 приложения. Список использованных источников включает 185 наименований.

Во введении обоснованы тема и актуальность представляемого исследования.

В обзоре литературы представлен анализ современных научных понятий в отношении потенциально опасных химических соединений экзо- и эндогенного генезиса, обнаруживаемых в продовольственном сырье и пищевых продуктах. Показаны экспериментально подтверждённые мощный мутагенный и канцерогенный потенциал гетероциклических ароматических аминов, образующихся и накапливающихся в различных кулинарных изделиях животного происхождения. Рассмотрены химические структуры гетероциклических ароматических аминов, пути и предшественники их образования. Продемонстрировано влияние ряда технологических факторов на процессы образования и накопления изучаемых соединений.

Отмечено, что основная масса научных исследований касается в первую очередь субкритических параметров тепловой кулинарной обработки (например, применение температуры свыше 200 °С), однако использование таких достаточно жёстких режимов, оправданное с экспериментальной точки зрения, не отражает значительной части технологических принципов, применяемых в настоящее время на предприятиях общественного питания и в быту. Следовательно, в научной литературе ощущается определённый дефицит данных, касающихся традиционных и наиболее часто используемых в обычных условиях режимов тепловой кулинарной обработки.

Указано, что для всестороннего изучения вопроса мутагенных гетероциклических ароматических аминов пищевого генезиса необходимо расширенное участие в таких исследованиях специалистов в области технологии производства продукции общественного питания, квалифицированно владеющих современными методами и способами технологической обработки пищевого сырья и продуктов, поскольку ряд именно технологических параметров оказывает определяющее влияние на формирование и соответственно накопление потенциально опасных гетероциклических ароматических аминов.

На основании анализа доступных научных источников информации сформулированы цель и задачи исследования.

В экспериментальной части описаны объекты исследований и способы их подготовки, методы определения гетероциклических ароматических аминов, приведены результаты исследований и их обсуждение.

Выводы и рекомендации сформулированы на основании анализа результатов соответствующих исследований.

В приложении к диссертации представлены предложения Министерству торговли Российской Федерации для внесения изменений в действующие технологические инструкции по приготовлению жареных мясных кулинарных изделий; типичные хроматограммы и УФ-спектры пиков, соответствующих гетероциклическим ароматическим аминам, полученные в ходе исследования выбранных объектов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время существует достаточное количество достоверных научных сведений, свидетельствующих о прямой и тесной взаимосвязи между здоровьем человека и рационом его питания. Это положение находит своё подтверждение в результатах многочисленных исследований, проводимых в разных странах на основании имеющихся эпидемиологических наблюдений (5, 7-15). Результаты ряда таких исследований, проведённых в США и касающихся причин возникновения опухолевых заболеваний, были проанализированы (11), основная информация такого анализа представлена в табл.1.

Таблица 1

Вероятностное распределение причинных факторов онкологических заболе-_ваний, окончившихся летально (по 11)_

Фактор Средневзвешенная Диапазон существующих оце-

оценка, % нок, %

Питание 35 10-70

Курение 30 25-40

Инфекции различной этиологии 10 1-нет данных

Сексуальное поведение 7 1-13

Профессия 4 2-8

Алкоголь 2-4

Геофизические факторы л ■Э 2-4

Загрязнения окружающей среды 2 менее 1-5

Лекарства, медицинские процедуры 1 0,5-3

Промышленные изделия менее 1 менее 1-2

Как видно из приведённых в табл. 1 данных, около 35 % всех случаев онкологических заболеваний обуславливаются теми или иными особенности питания. Так, по свидет