Порошок мангольду як натуральне джерело нітритів для ферментованих сушених ковбас: фізико-хімічні та мікробіологічні дослідження

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.284648

Ключові слова:

порошок мангольду, сушка, багатий нітратами буряк, овочі, харчовий барвник, фаршеві вироби, якісні характеристики

Анотація

Нітрити додають до ковбасних виробів для того, щоб прискорити дозрівання, покращити колір та мікробіологічні показники. Мангольд (Beta vulgaris var. cicla) є одним з найкращих природних джерел нітритів, оскільки містить багато нітратів – 1680 мг/кг у свіжому овочі. Однак мангольд не використовувався, як джерело нітритів в технології ковбасних виробів та в кулінарії, він використовується лише в свіжому, вареному або пасерованому вигляді. Технології промислової сушки та переробки мангольду у порошок відсутні. Порошок мангольду отримували мікрохвильовою вакуумною сушкою та подрібненням до 200 мкм, що визначалось відповідним розміром сита. Було підготовлено та оцінено п’ять зразків ферментованих сушених ковбас протягом процесу дозрівання: C1 (без нітриту та нітрату натрію), C2 (100 мг/кг нітриту натрію та 100 мг/кг нітрату натрію), М1 (0,5 % порошку мангольду), М2 (1 % порошку мангольду) і М3 (1,5 % порошку мангольду). При додаванні 1,5 % порошку мангольду (Зразок М3) вміст білка збільшився на 22,74 %, золи на 41,82 % та харчових волокон на 93,75 % у порівнянні з контрольним зразком С2. Нітрит утворювався з порошку мангольду під час процесу дозрівання, особливо при обробках М2 та М3. Після всього процесу виробництва ферментованих сушених ковбас протягом 35 днів нітрати були виявлені лише в зразку С2. Вихід ферментованих сушених ковбас, збагачених порошком мангольду, зменшився на 15,95 % у порівнянні з контрольним зразком С2. Порошок мангольду покращив мікробіологічні показники ковбасних виробів, особливо у зразку М3. Вміст аеробних мезофільних бактерій підвищився на 5,84 %, а вміст молочнокислих бактерій збільшився на 8,96 % у зразку М3 у порівнянні з контролем С2 після 35 днів ферментації та сушки, що пов’язано з діяльністю закваски. Органолептичні показники ферментованих сушених ковбас, збагачених порошком мангольду, для зразків М2 та М3 були кращі по показниках кольору та текстури. Результати аналізу харчової цінності, рН, нітритів і нітратів свідчать про ефективність додавання 1,5 % порошку мангольда (Зразок М3), отриманого мікрохвильовою вакуумною сушкою, як потенційного джерела нітритів у ферментованих сушених ковбасах.

Біографії авторів

Тетяна Миколаївна Головко, Державний біотехнологічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології м’яса

Василь Миколайович Пасічний, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технології м’яса і м’ясних продуктів

Надія Василівна Лапицька, Національний університет «Чернігівський колегіум ім. Т. Г. Шевченка»

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра хімії, технологій та фармації

Микола Павлович Головко, Державний біотехнологічний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімії, біохімії, мікробіології та гігієни харчування

Ольга Олександрівна Василенко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та фізики

Дар’я Михайлівна Мішан, Сумський національний аграрний університет

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Ярослав Сергійович Дзюба, Сумський національний аграрний університет

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Посилання

  1. De Smet, S., Vossen, E. (2016). Meat: The balance between nutrition and health. A review. Meat Science, 120, 145–156. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2016.04.008
  2. McAfee, A. J., McSorley, E. M., Cuskelly, G. J., Moss, B. W., Wallace, J. M. W., Bonham, M. P., Fearon, A. M. (2010). Red meat consumption: An overview of the risks and benefits. Meat Science, 84 (1), 1–13. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2009.08.029
  3. Biesalski, H.-K. (2005). Meat as a component of a healthy diet – are there any risks or benefits if meat is avoided in the diet? Meat Science, 70 (3), 509–524. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2004.07.017
  4. Gao, D., Helikh, A. O., Filon, A. M., Duan, Z., Vasylenko, O. O. (2022). Effect of Ph-shifting treatment on the gel properties of pumpkin seed protein isolate. Journal of Chemistry and Technologies, 30 (2), 198–204. doi: https://doi.org/10.15421/jchemtech.v30i2.241145
  5. Gao, D., Helikh, A., Duan, Z. (2021). Determining the effect of pH-shifting treatment on the solubility of pumpkin seed protein isolate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (113)), 29–34. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242334
  6. Pegg, R. B., Honikel, K. O.; Toldrá, F., Hui, Y. H., Astiasarán, I., Sebranek, J. G., Talon, R. (Eds.) (2014). Principles of Curing. Handbook of Fermented Meat and Poultry, 19–30. doi: https://doi.org/10.1002/9781118522653.ch4
  7. Honikel, K.-O. (2008). The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products. Meat Science, 78 (1-2), 68–76. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2007.05.030
  8. Marco, A., Navarro, J. L., Flores, M. (2006). The influence of nitrite and nitrate on microbial, chemical and sensory parameters of slow dry fermented sausage. Meat Science, 73 (4), 660–673. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2006.03.011
  9. Vidal, V. A. S., Lorenzo, J. M., Munekata, P. E. S., Pollonio, M. A. R. (2020). Challenges to reduce or replace NaCl by chloride salts in meat products made from whole pieces – a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61 (13), 2194–2206. doi: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1774495
  10. Holck, A., Axelsson, L., McLeod, A., Rode, T. M., Heir, E. (2017). Health and Safety Considerations of Fermented Sausages. Journal of Food Quality, 2017, 1–25. doi: https://doi.org/10.1155/2017/9753894
  11. De Mey, E., De Maere, H., Paelinck, H., Fraeye, I. (2015). VolatileN-nitrosamines in meat products: Potential precursors, influence of processing, and mitigation strategies. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57 (13), 2909–2923. doi: https://doi.org/10.1080/10408398.2015.1078769
  12. Mortensen, A., Aguilar, F., Crebelli, R., Di Domenico, A., Dusemund, B., Frutos, M. J. et al. (2017). Re‐evaluation of potassium nitrite (E 249) and sodium nitrite (E 250) as food additives. EFSA Journal, 15 (6). doi: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2017.4786
  13. Drabik-Markiewicz, G., Dejaegher, B., De Mey, E., Kowalska, T., Paelinck, H., Vander Heyden, Y. (2011). Influence of putrescine, cadaverine, spermidine or spermine on the formation of N-nitrosamine in heated cured pork meat. Food Chemistry, 126 (4), 1539–1545. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.11.149
  14. Pegg, R. B., Shahidi, F. (2000). Nitrite curing of meat: The N-nitrosamine problem and nitrite alternatives. Food and Nutrition Press.
  15. Toldrá, F., Reig, M. (2011). Innovations for healthier processed meats. Trends in Food Science & Technology, 22 (9), 517–522. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2011.08.007
  16. Hospital, X. F., Carballo, J., Fernández, M., Arnau, J., Gratacós, M., Hierro, E. (2015). Technological implications of reducing nitrate and nitrite levels in dry-fermented sausages: Typical microbiota, residual nitrate and nitrite and volatile profile. Food Control, 57, 275–281. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2015.04.024
  17. Gao, D., Helikh, A., Duan, Z., Liu, Y., Shang, F. (2022). Study on application of pumpkin seed protein isolate in sausage production process. Technology Audit and Production Reserves, 2 (3 (64)), 31–35. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.255785
  18. Bázan-Lugo, E., García-Martínez, I., Alfaro-Rodríguez, R. H., Totosaus, A. (2011). Color compensation in nitrite-reduced meat batters incorporating paprika or tomato paste. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92 (8), 1627–1632. doi: https://doi.org/10.1002/jsfa.4748
  19. Deda, M. S., Bloukas, J. G., Fista, G. A. (2007). Effect of tomato paste and nitrite level on processing and quality characteristics of frankfurters. Meat Science, 76 (3), 501–508. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2007.01.004
  20. Sebranek, J. G., Jackson-Davis, A. L., Myers, K. L., Lavieri, N. A. (2012). Beyond celery and starter culture: Advances in natural/organic curing processes in the United States. Meat Science, 92 (3), 267–273. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.03.002
  21. Shin, D.-M., Hwang, K.-E., Lee, C.-W., Kim, T.-K., Park, Y.-S., Han, S. G. (2017). Effect of Swiss Chard (Beta vulgaris var. cicla) as Nitrite Replacement on Color Stability and Shelf-Life of Cooked Pork Patties during Refrigerated Storage. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37 (3), 418–428. doi: https://doi.org/10.5851/kosfa.2017.37.3.418
  22. Sebranek, J. G., Bacus, J. N. (2007). Cured meat products without direct addition of nitrate or nitrite: what are the issues? Meat Science, 77 (1), 136–147. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2007.03.025
  23. Golovko, N., Golovko, T., Gelikh, A. (2015). Investigation of amino acid structure of proteins of freshwater bivalve mussels from the genus anodonta of the northern Ukraine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (77)), 10–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.51072
  24. Vasilenko, O., Gelikh, A., Filon, A. (2019). Development of personal farm: independent sources of electricity. Scientific Bulletin of the Tavria State Agrotechnological University, 9 (1). doi: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2019-1-48
  25. Casaburi, A., Blaiotta, G., Mauriello, G., Pepe, O., Villani, F. (2005). Technological activities of Staphylococcus carnosus and Staphylococcus simulans strains isolated from fermented sausages. Meat Science, 71 (4), 643–650. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2005.05.008
  26. Gøtterup, J., Olsen, K., Knöchel, S., Tjener, K., Stahnke, L. H., Møller, J. K. S. (2007). Relationship between nitrate/nitrite reductase activities in meat associated staphylococci and nitrosylmyoglobin formation in a cured meat model system. International Journal of Food Microbiology, 120 (3), 303–310. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.08.034
  27. Löfblom, J., Rosenstein, R., Nguyen, M.-T., Ståhl, S., Götz, F. (2017). Staphylococcus carnosus: from starter culture to protein engineering platform. Applied Microbiology and Biotechnology, 101 (23-24), 8293–8307. doi: https://doi.org/10.1007/s00253-017-8528-6
  28. Golovko, N., Golovko, T., Gelikh, A. (2013). Perspectives for the use of freshwater bivalve mussels from genus Anodonta in restaurant industry. Progressive technique and technologies of food production enterprises, catering business and trade, 1 (17), 150–157. Available at: https://repo.btu.kharkov.ua/bitstream/123456789/3978/1/Pt_2013_1%282%29__25.pdf
  29. Jin, S.-K., Choi, J. S., Yang, H.-S., Park, T.-S., Yim, D.-G. (2018). Natural curing agents as nitrite alternatives and their effects on the physicochemical, microbiological properties and sensory evaluation of sausages during storage. Meat Science, 146, 34–40. doi: https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2018.07.032
  30. Kim, T.-K., Kim, Y.-B., Jeon, K.-H., Park, J.-D., Sung, J.-M., Choi, H.-W. et al. (2017). Effect of Fermented Spinach as Sources of Pre-Converted Nitrite on Color Development of Cured Pork Loin. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37 (1), 105–113. doi: https://doi.org/10.5851/kosfa.2017.37.1.105
  31. Palamutoğlu, R., Fidan, A., Kasnak, C. (2018). Spinach powder addition to sucuk for alternative to nitrite addition. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Forestry, Wood Industry. Agricultural Food Engineering. Series II, 11 (60), 155–162. Available at: https://webbut.unitbv.ro/index.php/Series_II/article/view/700/634
  32. Qadir, O., Siervo, M., Seal, C. J., Brandt, K. (2017). Manipulation of Contents of Nitrate, Phenolic Acids, Chlorophylls, and Carotenoids in Lettuce (Lactuca sativa L.) via Contrasting Responses to Nitrogen Fertilizer When Grown in a Controlled Environment. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65 (46), 10003–10010. doi: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b03675
  33. Ahn, S.-J., Kim, H. J., Lee, N., Lee, C.-H. (2019). Characterization of pork patties containing dry radish (Raphanus sativus) leaf and roots. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 32 (3), 413–420. doi: https://doi.org/10.5713/ajas.18.0384
  34. Bahadoran, Z., Mirmiran, P., Jeddi, S., Azizi, F., Ghasemi, A., Hadaegh, F. (2016). Nitrate and nitrite content of vegetables, fruits, grains, legumes, dairy products, meats and processed meats. Journal of Food Composition and Analysis, 51, 93–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2016.06.006
  35. Chhikara, N., Kushwaha, K., Sharma, P., Gat, Y., Panghal, A. (2019). Bioactive compounds of beetroot and utilization in food processing industry: A critical review. Food Chemistry, 272, 192–200. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08.022
  36. Panghal, A., Virkar, K., Kumar, V., B. Dhull, S., Gat, Y., Chhikara, N. (2017). Development of Probiotic Beetroot Drink. Current Research in Nutrition and Food Science Journal, 5 (3), 257–262. doi: https://doi.org/10.12944/crnfsj.5.3.10
  37. Helikh, A., Samilyk, M., Prymenko, V., Vasylenko, O. (2020). Modeling of Craft Technology of Boiled Sausage «Firm Plus». Restaurant and Hotel Consulting. Innovations, 3 (2), 237–251. doi: https://doi.org/10.31866/2616-7468.3.2.2020.219708
  38. Official methods of analysis of AOAC international (2005). Gaithersburg: AOAC.
  39. Bligh, E. G., Dyer, W. J. (1959). A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology, 37 (8), 911–917. doi: https://doi.org/10.1139/o59-099
  40. AOAC (2000). Method 973.31. Official methods of analysis. Gaithersburg.
  41. Salfinger, Y., Tortorello, M. L. (Eds.) (2015). Compendium of methods for the microbiological examinations of foods. American Public Health Association Washington. doi: https://doi.org/10.2105/MBEF.0222
  42. Microbiology of food and animal feeding stuffs–horizontal method for the enumeration of mesophilic lactic acid bacteria–colony-count technique at 30 degrees C (1998). ISO 15214 International Organization of Standardization.
  43. Amerine, M., Pangborn, R., Roessler, E. (2013). Principles of sensory evaluation of food. New York: Academic Press.
  44. Santamaria, P. (2005). Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 86 (1), 10–17. doi: https://doi.org/10.1002/jsfa.2351
Chard powder as natural source of nitrites for fermented dried sausages: physicochemical and microbiological studies

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Головко, Т. М., Пасічний, В. М., Лапицька, Н. В., Головко, М. П., Василенко, О. О., Мішан, Д. М., & Дзюба, Я. С. (2023). Порошок мангольду як натуральне джерело нітритів для ферментованих сушених ковбас: фізико-хімічні та мікробіологічні дослідження. Technology Audit and Production Reserves, 3(1(71), 15–21. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.284648

Номер

Том 3 № 1(71) (2023): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Tetyana Holovko, Vasyl Pasichnyi, Nadiia Lapytska, Mykola Holovko, Olha Vasilenko, Daria Mishan, Yaroslav Dziuba

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.