Investigation of the effect of plant antioxidants on the color characteristics of cooked sausage using low-value by-products

Abstract

The study focuses on controlling the color formation and color stability of cooked sausages by deliberately varying two functional ingredients: collagen hydrolysate from low value by products and cran berry powder. The aim was to quantitatively describe the dose response effects of these factors on the integral color stability and to propose a technologically feasible optimal range. The methodology included the preparation of five experimental samples control; 10% hydrolysate; and 10% hydrolysate with 1, 2, and 3% cranberry) instrumental color evaluation in the CIE Lab* system before and after 60 minutes of exposure and calculation of the percentage of stability based on normalized changes in L*, a*, b *. Based on these experimental points, a full square regression model RSM was evaluated, after which theoretical values were calculated on a regular grid of factors (hydrolysate 0 15%, cranberry powder 0 3%) for surface visualization and optimization. The experimental data showed that the best color stability indicator was demonstrated by the sample with 10% hydrolysate and 3% cranberry powder 90 2 4 %. Approximation by the RSM (R²=0,995; R²_adj=0,991) revealed a dominant positive linear contribution of cra nberry powder, a stable negative linear contribution of hydrolysate, and negative quadraticity for cranberries (saturation of the effect); the interaction of factors is statistically insignificant. Practical significance recommendation to minimize the pr oportion of hydrolysate to about 5 10% and dose cranberries at 2 3% to achieve a stability plateau with low sensitivity to dosing errors.

Исследование посвящено управлению цветообразованием и устойчивостью цвета варёных колбас путём варьирования количества двух функциональных ингредиентов: коллагенового гидролизата из малоценных субпродуктов и порошка клюквы. Целью было количественно описат ь дозо ответные эффекты указанных факторов на интегральную устойчивость цвета и предложить технологически реализуемую область оптимума. Методология включала изготовление 5 опытных образцов (контроль, колбаса с 10% гидролизата, колбасы с 10% гидролизата и с 1, 2, 3% порошка клюквы), инструментальную оценку цвета в системе CIE Lab * до и после 60 минутной экспозиции лампой накаливания и расчёт процента устойчивости по нормированным изменениям L *, a *, b *. По этим экспериментальным точкам была оценена полно квадратичная регрессионная модель RSM , после чего на её основе вычисляли теоретические значения на регулярной решётке факторов (гидролизат 0 15%, клюква 0 3%) для визуализации поверхности отклика и опт имизации. Экспериментальные данные показали, что наилучший показатель стабильности цвета показал образец с 10% гидролизата и 3% порошка клюквы - 90,24%. Аппроксимация поверхностью отклика ( R ²=0,995; R ²_ adj =0,991) выявила доминирующий положительный линейный вклад порошка клюквы, устойчиво отрицательный линейный вклад гидролизата и отрицательную квадратичность для клюквы (насыщение эффекта); взаимодействие факторов статистически несущественно. Практическая значимость исследования рекомендация минимизировать долю гидролизата около 5 10% и дозировать клюкву на уровне 2 3% для достижения плато устойчивости цвета при низкой чувствительности к погрешностям дозирования.

Зерттеу пісірілген шұжықтардың түс түзілуі мен түс тұрақтылығын екі функционалдық қоспаны аз құнды суб өнімдерден алынған коллаген гидролизатын және мүкжидек ұнтағын вариациялау арқылы басқаруға бағытталды. Зерттеу м ақсат ы интегралдық түстік тұрақтылыққа осы факторлардың мөлшер жауап әсерін сандық сипаттау және технологиялық тұрғыдан оңтайлы аралықты ұсыну. Зерттеу барысында 5 тәжірибелік үлгі дайында лып (бақылау; 10% гидролизат; және 10% гидролизат + 1, 2, 3% мүкжидек ұнта ғы ), үлгілер CIE Lab * жүйесінде түс аспаптық бағаланды (экспозицияға дейін және қыздыру шамымен 60 минуттан кейін) және L *, a *, b * нормаланған өзгерістері бойынша түс тұрақтылық пайызы есептелді. Осы эксперименттік нүктелерге сүйене отырып, жауап беті әдіс і ( RSM ) бойынша толық квадратикалық регрессиялық модель бағаланды және модельдік визуализация мен оңтайландыру үшін факторлардың торында (гидролизат 0 15%, мүкжидек 0 3%) теориялық мәндер есептелді. Экспериментт ік мәндер бойынша ең жоғары түс тұрақтылы ғы 1 0% гидролизат + 3% мүкжидек ұнтағын да тіркелді 90,2 4 %. RSM аппроксимациясы ( R ² = 0,995; R ²_ adj = 0,991) мүкжидек ұнтағының басым оң линиялық әсерін, гидролизаттың тұрақты теріс линиялық әсерін және мүкжидек бойынша теріс квадратикалық мүшені (әсердің қан ығуы) көрсетті; факторлардың өзара әсері статистикалық тұрғыдан мәнді емес. Практикалық маңызы түстік тұрақтылық платосына аз дозалау қателіктеріне сезімталдық төмен болғанда қол жеткізу үшін гидролизат үлесін шамамен 5 10%, мүкжидек ұнтағын 2 3% деңгейі нде ұсыну.