Вплив електрохімічно активованої води на фізичні властивості та реологічні характеристики м’ясних паштетів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.278113

Ключові слова:

електрохімічно активована вода, аноліт, католіт, крохмальна суспензія, реологічні характеристики, м’ясний паштет

Анотація

Об’єктом дослідження є фізичні показники та реологічні характеристики м’ясних паштетів з суспензіями кукурудзяного крохмалю, приготованими на активованій воді. Серед компонентів складу питної води та продуктів харчування немало речовин з особливо притаманною їм біологічною активністю. Біологічна активність води спричинена підвищеною електронною або протонною активністю. На сьогодні відомі різні способи зміни властивостей води, однак найбільш перспективним безреагентним методом є електрохімічна активація води. В результаті цього одержують електрохімічно активовані водні розчини (католіт/аноліт), вода насичується киснем, прискорює виведення метаболічних відходів і сприяє найбільш повному засвоєнню поживних речовин.

Дослідження було направлено на визначення впливу активованої води у складі крохмальних суспензій на фізичні властивості та реологічні характеристики паштетів з їхнім вмістом. Активована вода впливає на показник рН паштетів, який в м’ясній галузі вказує на свіжість і якість м’ясної сировини та продукції з неї. До пастеризації показник рН для усіх зразків був практично ідентичний. В процесі зберігання у паштетах відбувається підвищення концентрації (Н+) іонів, та виникає зміщення pH в кислу сторону. Показники активності води паштетів з крохмальними суспензіями на активованій воді тяжіють до показників паштетів більше, ніж до показників крохмалю, діапазон для яких знаходиться в межах 0,280–0,400. Залежності зміни напруження зсуву від часу релаксації паштетів показали, що незалежно від дозування крохмальної суспензії значення напруження зсуву зразків на католіті в часовому діапазоні 0–300 с значно вищі за показники зразків на аноліті та водопровідній воді. Це пояснюється здатністю цих зразків, набувши необхідної структури, менше піддаватись зовнішньому впливу деформації та зберігати структуру більш цілісною. Криві повзучості усіх зразків свідчать про тримодальний характер класичної експериментальної кривої повзучості. Таким чином, електрохімічна активація води модифікує властивості кукурудзяного крохмалю та значно впливає на реологічні характеристики м’ясних паштетів з її вмістом.

Отримані результати можуть бути використані при розробленні рецептур м’ясних паштетів та їх виробництві на підприємствах.

Біографії авторів

Андрій Іванович Маринін, Національний університет харчових технологій

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач лабораторії

Проблемнa науково-досліднa лабораторія

Василь Миколайович Пасічний, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технології м'яса та м'ясних продуктів

Владислав В’ячеславович Шпак, Національний університет харчових технологій

Аспірант

Проблемна науково-дослідна лабораторія

Роман Сергійович Святненко, Національний університет харчових технологій

Старший науковий співробітник

Проблемна науково-дослідна лабораторія

Посилання

  1. Bolshak, Yu. V., Marynin, A. I., Sviatnenko, R. S., Shpak, V. V. (2021). Bioelektronika i zakonomirnosti nabuttia ozdorovchykh vlastyvostei pytnoiu vodoiu, zbahachenoiu molekulamy vodniu. Naukovi pratsi NUKhT, 27 (5), 57–66.
  2. Cejka, C., Kossl, J., Hermankova, B., Holan, V., Cejkova, J. (2017). Molecular Hydrogen Effectively Heals Alkali-Injured Cornea via Suppression of Oxidative Stress. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2017, 1–12. doi: https://doi.org/10.1155/2017/8906027
  3. Ukrainets, A., Bolshak, Yu., Marynin, A., Shpak, V. (2019). Oxidative restoring balance of drinking water – indicator of its quality and physiological fullness. Food Industry, 25, 93–99. doi: https://doi.org/10.24263/2225-2916-2019-25-14
  4. Tamaki, N., Orihuela-Campos, R. C., Fukui, M., Ito, H.-O. (2016). Hydrogen-Rich Water Intake Accelerates Oral Palatal Wound Healing via Activation of the Nrf2/Antioxidant Defense Pathways in a Rat Model. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2016, 1–13. doi: https://doi.org/10.1155/2016/5679040
  5. Ignatov, I., Gluhchev, G. (2019). Effects of electrochemically activated water catholyte and anolyte on human health. Journal of Nursing Research and Practice, 3, 12–13.
  6. McCleskey, R. B., Kirk Nordstrom, D., Ryan, J. N. (2011). Electrical conductivity method for natural waters. Applied Geochemistry, 26, S227–S229. doi: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2011.03.110
  7. Ohta, S. (2014). Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacology & Therapeutics, 144 (1), 1–11. doi: https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2014.04.006
  8. Nicolson, G. L., de Mattos, G. F., Settineri, R., Costa, C., Ellithorpe, R., Rosenblatt, S. et al. (2016). Clinical Effects of Hydrogen Administration: From Animal and Human Diseases to Exercise Medicine. International Journal of Clinical Medicine, 7 (1), 32–76. doi: https://doi.org/10.4236/ijcm.2016.71005
  9. Ichihara, M., Sobue, S., Ito, M., Ito, M., Hirayama, M., Ohno, K. (2015). Beneficial biological effects and the underlying mechanisms of molecular hydrogen – comprehensive review of 321 original articles. Medical Gas Research, 5 (1), 5–12. doi: https://doi.org/10.1186/s13618-015-0035-1
  10. Sun, Q., Han, W., Nakao, A. (2015). Biological Safety of Hydrogen. Hydrogen Molecular Biology and Medicine. Dordrecht: Springer, 35–48. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-017-9691-0_3
  11. Sviatnenko, R. S., Marynin, A. I., Ukrainets, A. I., Kochubei-Lytvynenko, O. V. (2016). Vplyv impulsnoho elektromahnytnoho polia na zhyttiezdatnist Escherichia Coli v modelnomu rozchyni vody. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy. Seriia: Tekhnika ta enerhetyka APK, 252, 185–191.
  12. Marynin, A., Bolshak, Y., Svyatnenko, R., Shtepa, D. (2020). Research of peculiarities of physicochemical indicators of water processed by reagent-free electrochemical method. Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New Solutions in Modern Technologies, 2 (4), 103–109. doi: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2020.02.13
  13. Hong, Y., Chen, S., Zhang, J.-M. (2010). Hydrogen as a Selective Antioxidant: A Review of Clinical and Experimental Studies. Journal of International Medical Research, 38 (6), 1893–1903. doi: https://doi.org/10.1177/147323001003800602
  14. Liu, S., Sun, X., Tao, H. (2012). Hydrogen: From a biologically inert gas to a unique antioxidant. Oxidative stress-molecular mechanisms and biological effects, 135–144. doi: https://doi.org/10.5772/34908
  15. Qian, J., Yan, L., Ying, K., Luo, J., Zhuang, H., Yan, W., Zhang, J., Zhao, Y. (2022). Plasma-activated water: A novel frozen meat thawing media for reducing microbial contamination on chicken and improving the characteristics of protein. Food Chemistry, 375, 131661. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131661
  16. Pasichny, V. N. (2007). Nutritional supplements in food production. Products & Ingredients, 5, 20–21.
  17. Ukrainets, A., Pasichnyi, V., Shvedyuk, D., Matsuk, Y. (2017). Investigation of proteolysis ability of functional destinated minced half-finished meat products. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 19 (75), 129–133. doi: https://doi.org/10.15421/nvlvet7526
  18. Song, Y., Jane, J. (2000). Characterization of barley starches of waxy, normal, and high amylose varieties. Carbohydrate Polymers, 41 (4), 365–377. doi: https://doi.org/10.1016/s0144-8617(99)00098-3
  19. Klymenko, M. M., Vinnikova, L. H., Bereza, I. H. (2006). Tekhnolohiia m`iasa i m`iasnykh produktiv. Kyiv: Vyshcha shkola, 325.
  20. Kuzmyk, U., Marynin, A., Svyatnenko, R., Zheludenko, Y., Kurmach, M., Shvaiko, R. (2021). Prospects of use of vegetable raw materials in the technology of sour-milk dessert. EUREKA: Life Sciences, 3, 29–35. doi: https://doi.org/10.21303/2504-5695.2021.001848
  21. Guimarães, C. F., Gasperini, L., Ribeiro, R. S., Carvalho, A. F., Marques, A. P., Reis, R. L. (2020). High-throughput fabrication of cell-laden 3D biomaterial gradients. Materials Horizons, 7 (9), 2414–2421. doi: https://doi.org/10.1039/d0mh00818d
  22. Kristensen, L., Purslow, P. P. (2001). The effect of processing temperature and addition of mono- and di-valent salts on the heme- nonheme-iron ratio in meat. Food Chemistry, 73 (4), 433–439. doi: https://doi.org/10.1016/s0308-8146(00)00319-8
  23. Lorenzo, J. M., Pateiro, M., Fontán, M. C. G., Carballo, J. (2014). Effect of fat content on physical, microbial, lipid and protein changes during chill storage of foal liver pâté. Food Chemistry, 155, 57–63. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.01.038
  24. Barbosa-Cánovas, G. V., Fontana, A. J., Schmidt, S. J., Labuza, T. P. (2020). Water Activity in Foods: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons, Inc. 406. doi: https://doi.org/10.1002/9781118765982
  25. Sánchez-Torres, E. A., Abril, B., Benedito, J., Bon, J., García-Pérez, J. V. (2021). Water desorption isotherms of pork liver and thermodynamic properties. LWT, 149, 111857. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111857
  26. Martín-Sánchez, A. M., Ciro-Gómez, G., Vilella-Esplá, J., Pérez-Álvarez, J. Á., Sayas-Barberá, E. (2017). Physicochemical and Sensory Characteristics of Spreadable Liver Pâtés with Annatto Extract (Bixa orellana L.) and Date Palm Co-Products (Phoenix dactylifera L.). Foods, 6 (11), 94. doi: https://doi.org/10.3390/foods6110094
  27. Aykın-Dinçer, E., Erbaş, M. (2018). Drying kinetics, adsorption isotherms and quality characteristics of vacuum-dried beef slices with different salt contents. Meat Science, 145, 114–120. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.06.007
  28. Leonardo Betiol, L. F., Evangelista, R. R., Ribeiro Sanches, M. A., Basso, R. C., Gullón, B., Lorenzo, J. M. et al. (2020). Influence of temperature and chemical composition on water sorption isotherms for dry-cured ham. LWT, 123, 109112. doi: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109112
  29. Karwowska, M., Ali, A. S. (2021). Spontaneously Fermented Beef Produced According to Traditional Recipe used in the Middle East without Nitrite. Annals of Food Processing and Preservatio, 5 (1), 1029.
  30. Yang, Y., Guan, E., Zhang, T., Li, M., Bian, K. (2019). Influence of water addition methods on water mobility characterization and rheological properties of wheat flour dough. Journal of cereal science, 89, 102791. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102791
  31. Balmforth, N. J., Bush, J. W. M., Craster, R. V. (2005). Roll waves on flowing cornstarch suspensions. Physics Letters A, 338 (6), 479–484. doi: https://doi.org/10.1016/j.physleta.2005.02.071
  32. Ahmed, J., Thomas, L., Al-Attar, H. (2014). Oscillatory Rheology and Creep Behavior of Barley β-d-glucan Concentrate Dough: Effect of Particle Size, Temperature, and Water Content. Journal of Food Science, 80 (1), E73–E83. doi: https://doi.org/10.1111/1750-3841.12712
  33. Zhang, D.-W., Zhao, K.-F., Xie, F., Li, H., Wang, D. (2020). Effect of water-binding ability of amorphous gel on the rheology of geopolymer fresh pastes with the different NaOH content at the early age. Construction and Building Materials, 261, 120529. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120529
  34. Xie, J., Kayali, O. (2014). Effect of initial water content and curing moisture conditions on the development of fly ash-based geopolymers in heat and ambient temperature. Construction and Building Materials, 67, 20–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.10.047
  35. Xu, T., Tang, C., Zhao, J., Li, L., Heap, M. J. (2012). Modelling the time-dependent rheological behaviour of heterogeneous brittle rocks. Geophysical Journal International, 189 (3), 1781–1796. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.2012.05460.x
  36. Sousa, P. C., Vega, E. J., Sousa, R. G., Montanero, J. M., Alves, M. A. (2016). Measurement of relaxation times in extensional flow of weakly viscoelastic polymer solutions. Rheologica Acta, 56 (1), 11–20. doi: https://doi.org/10.1007/s00397-016-0980-1
Influence of electrochemically activated water on the physical properties and rheological indicators of meat pates

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-30

Як цитувати

Маринін, А. І., Пасічний, В. М., Шпак, В. В., & Святненко, Р. С. (2023). Вплив електрохімічно активованої води на фізичні властивості та реологічні характеристики м’ясних паштетів. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(70), 41–46. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.278113

Номер

Том 2 № 3(70) (2023): Хімічна інженерія

Розділ

Технології виробництва харчування

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Andrii Marynin, Vasyl Pasichnyi, Vladyslav Shpak, Roman Svyatnenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.