Зачем переработчику быть дегустатором: органолептическая оценка текстуры
Испытания на усилие среза
Испытания на усилие среза применяются в течение многих лет. В этих методах образец располагают таким образом, чтобы лезвия (одинарные пли в виде набора) рассекали волокна в перпендикулярном направлении. Основной принцип таких испытаний заключается в том, что приложенная сила, необходимая для разрезания образца, связана с нежностью или жесткостью готового (термически обработанного) образца. Традиционно эта сила измеряется в единицах массы (т. е. в фунтах или килограммах), которые при необходимости могут быть переведены в ньютоны.
Прибор Уорнера-Бретцлера (WВ) для измерения усилия среза уже более 50 лет применяется для испытаний по срезанию (разрезанию) как красного мяса, так и мяса птицы. Этот переносной прибор отличается небольшими размерами и состоит из прямоугольного ножа с треугольным отверстием в середине лезвия. Нож связан с датчиком, имеющим круговую шкалу. Образец известных размеров, обычно в виде цилиндра, вырезанного из красного мяса, или в виде прямоугольного кусочка в случае мяса птицы, помешается в треугольный вырез лезвия ножа.
С помощью гидравлического мотора опускаются два стержня, направляющие образец па вершину треугольного отверстия ножа. В процессе опускания стержней на круговой шкале прибора регистрируется пиковое усилие среза поперек волокон в фунтах или в килограммах. Достоинствами этого прибора являются его надежность, прочность, легкость в использовании, портативность и низкая стоимость (менее 00). Прибор пригоден для применения при контроле качества па местах. Ограничивающим фактором является то, что измеряется лишь пиковая нагрузка или пиковое усилие среза, и инспектор контроля качества должен располагать дополнительными органолептическими результатами, полученными путем дегустации, для интерпретации измеренного значения.
Сдвиговый пресс Крамера (KSP)
Для исследования текстуры различных видов мяса, в том числе мяса индейки, широко применяется прибор для измерения усилия среза с помощью режущей ячейки, работающей па основе KSP. Эта ячейка состоит из двух частей — металлического ящика с пазами (слотами), па который помещают образец, и из верхней части, в которой находятся 5 или 10 ножей, расположенных так, что они могут входить в слоты. Это устройство присоединяют к системе, опускающей набор ножей вниз через прямоугольный образец, размещенный на ячейке. Ножи сначала придавливают, а затем разрезают образец поперек волокон и выталкивают образовавшиеся кусочки с обратной стороны ячейки со слотами. Результаты выражаются в кг на 1г образца (кг/г).
Сдвиговый пресс, как и прибор W-B, является надежным, но значительно более тяжелым, менее портативным и более дорогим. Конструкции ножей систем W-B и KSP используются и в других приборах, например, таких как анализатор текстуры фирмы «Текстурные Технологии»
Ячейку с набором из нескольких ножей называют также ячейкой Алло-Крамера. Современные системы снабжены программным обеспечением для управления работой приборов и записи большего массива данных в виде зависимостей сила/расстояние или сила/время.
Определение профиля текстуры
Инструментальный метод определения профиля текстуры (Texture Profile Analyse-ТРА) был введен для измерения совокупности свойств текстуры пищевых продуктов. Необходимость многоточечных испытаний обоснована тем, что текстура является комплексным понятием и методы одновременного определения нескольких показателей более полезны, чем методы, основанные на определении только одного свойства.
Две типичные кривые, получаемые с помощью ТРА для мяса индюшат, показаны на рисунке. Наиболее важные характеристики текстуры, такие как прочность, упругость, когезионная способность (способность к сцеплению) и пережевываемость могут быть выделены и проанализированы.
Образец для ТРА представляет собой кусочек в форме круга, вырезанный из середины приготовленного мяса. Перед испытанием исследователь должен задать степень сжатия (%) образца в процессе анализа. В соответствии с литературными данными обычно применяют степень сжатия в диапазоне 60–80% от первоначальной высоты образца. При степени сжатия менее 60% образец деформируется недостаточно сильно для получения измеряемых изменений, а сжатие более чем на 80/о так сильно разрушает структуру образца при первом сжатии, что второе сжатие не дает никакой информации или ее значимость низка.
На рисунке изображены типичные кривые, получаемые при анализе профиля текстуры (ТРА) мяса индюшат.
Прочность = Н1 = макс, нагрузка первого пика, кг
Когезионная способность = А2 / А1 = (площадь пика 2, мм2) / (площадь пика 1, мм2)
Упругость = D2 / D1 = (расстояние 2, мм) / (расстояние 1, мм)
Пережевываемость = Прочность х Когезионная способность х Упругость
Исследуемый образец помешается на плоскую металлическую пластину, после чего верхняя пластина, связанная с источником нагрузки, устанавливается в точке контакта с образцом (начальная точка). Заданная степень сжатия преобразуется в перемещение ползунка из начальной позиции. После первого сжатия и возврата ползунка в исходное положение сразу же начинается второе сжатие.
Анализатор ТРА больше подходит для исследовательских целей, чем сдвиговые приборы W-B и KSP. Однако стоимость таких приборов, как Инстрон и анализатор текстуры и затраты на их обслуживание значительно выше: эти приборы не являются переносными.
Образцы для определения усилия среза или профиля текстуры
Независимо от метода инструментального испытания размеры образца оказывают наиболее сильное влияние па полученные результаты, и их необходимо всегда указывать вместе с результатами измерений. При оценке образца мяса необходимо учитывать физические характеристики продукта, используемые потребителями. Например, если применявшаяся обработка оказывает прямое влияние на толщину мяса вследствие сокращения мышцы (время от убоя или охлаждения до обвалки), то такие же различия в толщине должны быть использованы и при испытании.
Взаимосвязь инструментальных методов и результатов органолептической оценки текстуры
Как указывалось ранее, существует опасность сведения комплексного многостороннего понятия текстуры к единичному измеренному числу. Для определения взаимосвязи инструментальных и органолептических данных по текстуре необходимо проводить целый ряд исследований.
Например, при проведении практических исследований цельномышечных образцов, для установления корреляции органолептических характеристик, полученных с помощью группы из пяти необученных участников, с результатами измерений на KSP использовались образцы из целой мышцы. В целях имитации различной текстуры готового мяса применялись разные способы обработки. Было установлено, что данные, полученные при органолептическом анализе и измерениях с использованием KSP, коррелируют друг с другом, при этом значения свыше 8 кг/г соответствовали органолептической характеристике «от нежного до очень нежного». Также был сделан вывод, что вследствие очень большого доверительного интервала при уровне вероятности 95% группа из пяти необученных участников слишком мала для количественной оценки органолептических характеристик.
В других исследованиях для установления корреляции текстуры мяса грудки бройлера с данными четырех инструментальных методов количество необученных участников было увеличено до 24. Для получения образцов с диапазоном текстуры мяса от жесткой до нежной применялись 4 временных интервала до обвалки грудной мышцы в следующем диапазоне: сразу после снятия оперения (послеубойный период 0 ч) до выдерживания целой тушки в течение 24 ч. Использовались четыре инструментальных метода: прибор W-B с насадкой, прибор Алло-Крамера (т. е. KSP), ячейка W-B в составе прибора Инстрон и вариант прибора KSP с одним ножом (SB-AK). Все устройства для измерения усилия среза, за исключением W-B с насадкой, применялись в составе прибора Инстрон.
Опубликованы данные по корреляции результатов ТРА с оценкой мяса грудки бройлеров, обученной дегустационной комиссией, при переменной длительности послеубойного периода до обвалки (4 значения: < 5 мин, 2, 6, 24 ч) и двух методах тепловой обработки (запаянные пакеты в воде и микроволновое нагревание). На нескольких заседаниях обученная комиссия из восьми дегустаторов разработала определение 17 характеристик и рейтинговые шкалы для оценки текстуры. Характеристики, определяемые дегустационной комиссией, были представлены в виде профиля, отражающего 4 стадии: от первого сжатия коренными зубами без раскусывания образца (стадия 1) до ощущений во время и после глотания (стадия 4).
По данным инструментального метода ТРА рассчитывали признаки прочности, упругости, способности к сцеплению и пережевываемости. Мясо из мышц, обваленных через 5 мин и 2ч после убоя, сильно отличалось от мяса, обваленного через 6 и 24ч, по 16-ти из 17-ти органолептических характеристик. В образцах мяса, полученных из мышц, обваленных через 6 и 24 ч., отличий по органолептическим показателям не было обнаружено. Мышцы, отделенные через 5 мин после убоя, отличались значительно более высокими значениями прочности и пережевываемости, чем мышцы, обваленные через 2, 6 или 24 ч.
В таблице приведены описательные признаки текстуры и определения, использованные для оценки цельномышечных продуктов из мяса бройлеров.
Термин
Определение
Стадия I. Поместить образец между коренными зубами. Медленно надавливать (3 повтора) без раскусывания образца.
1. Упругость
Степень возврата образца к прежней форме после частичного сдавливания (шкала: низкая-высокая)
Стадия II. Поместить образец между коренными зубами. Разжевать образец (не более 6 повторов) со скоростью 1 раз в секунду.
2. Исходная способность к сцеплению
Степень деформации перед разрушением (шкала: «низкая» — очень малая степень деформации перед разрушением; «высокая» — высокая степень деформации перед разрушением)
3. Прочность
Сила, необходимая для разжевывания образца до его разрыва (шкала: низкая-высокая)
4. Исходная сочность
Степень влажности мяса (шкала: низкая — сухое мясо; высокая — сочное мясо)
Стадия III. Поместить образец между коренными зубами. Жевать со скоростью 1 раз в секунду. После 15–25 жевательных движений начинать оценивать признаки, описанные ниже.
5. Прочность
Сила, необходимая для пережевывания образца (шкала: низкая-высокая)
6. Способность к сцеплению
Степень удерживания частей образца вместе при жевании (низкая — волокна легко разрушаются, кусок распадается; возрастающая до высокой — кусок сохраняет целостность, неоднородности исчезают)
7. Выделение слюны
Количество слюны, образующейся во рту при манипулировании с образцом и смешивающейся с ним для подготовки его к глотанию (шкала: отсутствие слюны — много слюны)
8. Размер и форма частиц
Описание размера и формы частиц по мере разрушения образца при жевании (шкала: очень мелкие частицы-грубые большие частицы)
Количество жевательных движений до готовности образца к глотанию
12. Размер болуса
Размер пережеванного комка в момент проглатывания (шкала: маленький-большой)
13. Влажность болуса
Количество влаги в комке или ощущение влажности комка в момент готовности к проглатыванию
Стадия IV. Оценить в момент проглатывания образца и сразу после него следующие показатели
14. Легкость глотания
Шкала: легкое-трудное
15. Остаточные частицы
Количество частиц, отделившихся от кусочка и оставшихся во рту после проглатывания
16. Загрязнение зубов
Количество вещества, застрявшего в зубах и вокруг них (шкала: отсутствует-много)
17. Загрязненность ротовой поверхности
Количество влаги и жира, покрывающего поверхность полости рта после проглатывания (шкала: низкая-высокая)
В пределах одного послеубойного периода перед обвалкой дегустаторы оценивали мясо после микроволновой обработки как более сочное и влажное и приводящее к меньшему содержанию остаточных частиц во рту и в зубах по сравнению с мясом, прошедшим термообработку в воде. По данным ТРА мясо после микроволновой обработки имело более высокую способность к сцеплению п требовало более длительного пережевывания, чем мясо, приготовленное в воде.
Степень корреляции между результатами оценки дегустационной комиссии и данными инструментального метода ТРА была достаточно высокой. Например, мясо из мышц, отделенных через 5 мин после убоя, было более упругим, прочным, имело более высокую способность к сцеплению, приводило к отделению большего количества слюны при жевании, давало больший размер болуса, его было труднее глотать, загрязненность зубов была выше. Излишне говорить, что такой подход дает значительно больше информации, чем единичное значение усилия среза, и позволяет расширить спектр признаков, который мы называем «текстура».
Исследование текстуры измельченного мяса птицы
Серия исследований, опубликованных в конце 1970-х и в 1980-х гг., была посвящена определению характеристик текстуры рубленых и эмульгированных продуктов, изготовленных из мяса птицы с использованием различных видов сырья. Во всех трех исследованиях использовались методы определения органолептических показателей с привлечением дегустационных комиссий и инструментальные измерения. Оценивался широкий спектр признаков качества (общий химический состав, влагоудерживающая способность, цвет, степень прогорклости, потери при тепловой обработке). В одном из исследований с помощью комиссии из пяти дегустаторов по методу QDA оценивалось мясо птицы механической обвалки (с кожей и без нее) совместно с добавлением структурированных волокон при двух дозировках (15 и 25%). Дополнительно применялась шкала для отображения общего впечатления от продуктов.
В другом исследовании изучались шесть рецептур котлет, различающихся по содержанию мяса птицы механической обвалки (ММО), мяса птицы ручной обвалки (МРО) и структурированных белковых волокон (СБВ или structured protein fiber — SPF), по следующим характеристикам: химический состав, степень прогорклости (по методу с использованием тиобарбитуровой кислоты — число ТБК), цвет (числа L, а, Ь), усилие среза (W-B) и органолептические свойства. Органолептические свойства оценивались по методу QDA. При уменьшении доли ММО увеличивались содержание влаги и белка, светлый оттенок (значение L) и усилие среза; с другой стороны, это приводило к уменьшению содержания жира, красного оттенка (значения о) и числа ТБК.
Органолептически продукты с пониженным содержанием ММО воспринимались как более светлые и эластичные, требующие более продолжительного жевания и менее сочные. На основе данных инструментальных и органолептических исследований был сделан вывод, что при использовании взаимозаменяемых соотношений 40:60 и 60:40 ММО и МРО и добавления СБВ могут быть получены продукты хорошего качества. Эти результаты многоточечных экспериментов иллюстрируют преимущества совместного применения инструментальных и органолептических методов анализа для принятия решений, касающихся качества конечных продуктов. Лепестковая диаграмма, иллюстрирующая часть полученных результатов, приведена на рисунке.
Точки, соответствующие полученным данным, размещали на линиях, отображающих каждый из признаков. Центр соответствует нулевой точке, значения увеличиваются в направлении от центра. Легко можно видеть различия в характеристиках, таких как внешний вид, пережевываемость, упругость, размер и форма частиц и общее впечатление. В приведенном примере для более наглядного сравнения признаков диаграмма, соответствующая котлетам из смеси 40% ММО и 60% МРО наложена на диаграмму котлет полностью из ММО. Метод ТРА применяли для определения различии между котлетами, изготовленными из ММО в виде мясной массы или хлопьев с добавкой 15 и 25% СБВ. Комиссия из шести дегустаторов дополнительно оценивала сочность по семи-балльной шкале интенсивности. Положительные значимые коэффициенты корреляции между полученными при помощи инструментальных и органолептических методов показателями прочности, упругости и пережевываемости показали, что результаты анализов па приборе Инстрон и с помощью дегустационной комиссии хорошо согласуются друг с другом.
В материале использовались данные статьи
«Качество мяса: органолептические и инструментальные методы оценки»
авторов Бренда Г. Лион, Клайд Е. Лион