автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии вареных колбас из мяса птицы с применением модифицированных продуктов переработки зерновых культур

На правах рукописи

РГБ ОД

Медкова Елена Васильевна ^ ^ рл^^

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВАРЕНЫХ КОЛБАС ИЗ МЯСА ПТИЦЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I1

Москва - 2000 г.

Работа выполнена в лаборатории «Детское питание» Всероссийского научно-исследовательского института птицеперерабатывающей промышленности (ВНИИПП).

Научные - кандидат технических наук, профессор,

руководители: лауреат Государственной премии РФ

Титов Е.И.

- кандидат технических наук Кулишев Б.В. Научный консультант: - кандидат технических наук, старший

научный сотрудник, лауреат

Государственной премии РФ Митасева Л.Ф.

Официальные - доктор технических наук, профессор

оппоненты: Криштафович В.И.

- доктор технических наук, профессор Боресков В.Г.

Ведущая организация: - Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М.Горбатова

Защита диссертации состоится "ВО" МО & 2000 г. в часов на заседании диссертационного Совета К 063.46.01 в Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ

Автореферат разослан п21" ¿7 ^/4-2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета к.т.н., доцент

Забашта А.Г.

А О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В течение ряда лет специалистами мясной промышленности уделяется повышенное внимание вопросам рационального использования сельскохозяйственного сырья, с целью расширения продовольственных ресурсов, что позволяет и радикально улучшать экономические показатели производства продуктов питания.

В связи с этим особую актуальность приобретает проблема использования в качестве источников ценных питательных веществ в составе комбинированных мясных изделий мяса птицы различных способов обвалки, а также растительного^ сырья благодаря его достаточно высокой пищевой ценности, наличию значительных ресурсов, низким энерго- и трудовым затратам на производство.

Ряд научных работ отечественных я зарубежных ученых: Журавской Н.К., Большакова A.C., Липатова H.H., Покровского A.A., Рогова И.А., Салаватуяикой P.M., Толстогузова В.Б., Дудкина М.С., Загибалова А.Ф., Feys M., Arnaut F., Mittal G.S., Usborne W. и др., свидетельствуют о целесообразности совместной переработки мясного и растительного сырья с целью получения продуктов целевого назначения с высокими потребительскими свойствами. При разработке комбинированных продуктов питания специалисты основываются на современные положения физиологии, биохимии питания и медико-биологические принципы, направленные на удовлетворение физиологических потребностей организма человека в основных пищевых компонентах: белках, жирах, углеводах, витаминах, макро- и микроэлементах

Растительное сырье, в частности рисовая и перловая крупы, в силу своих функциональных свойств и потребительских характеристик, применяется, в основном, при производстве консервов и полуфабрикатов. Для более широкого использования круп в мясном производстве необходимо разработать способы модификации, сохраняющие их элементный состав и нативную структуру.

Исследования, направленные на разработку технологии комбинированных продуктов, предусматривающие постадийную обработку мясного и растительного сырья физическими и биотехнологическими методами; получение экологически безопасных 1гутриентов с высоким уровнем функциональных и потребительских характеристик; изучение их свойств и целесообразность использования в производстве вареных колбас специального назначения, составляют предмет настоящей диссертации.

Цель и задачи исследований.

Целью настоящих исследований является разработка технологии комбинированных вареных колбасных изделий с использованием рисовой и перловой круп в сочетании с мясом пгацы ручной и механической обвалки.

В соответствии с указанной целью было предусмотрено решение следующих задач:

- изучить химический, аминокислотный, жирнокислотный составы и микробиологические характеристики мяса ручной обвалки (МРО) и мяса механической обвалки (ММО) птицы;

- исследовать химический и минеральный составы, функциональные свойства, санитарно-гигиенические характеристики растительного сырья (рисовой и перловой круп);

- провести с помощью ЭВМ моделирование и оптимизацию многокомпонентных рецептур колбасных изделий с учетом аминокислотного и жирнокислотного составов мясного и растительного сырья;

- обосновать оптимальные способы подготовки рисовой и перловой круп, обеспечивающие улучшение их функционально-технологических свойств, с позиции адекватности их мясному сырью;

- исследовать возможность использования ферментных препаратов (ФП) микробного происхождения с целлюлолитической направленностью для модификации рисовой и перловой круп и последующего их применения в технологии комбинированных мясопродуктов;

- осуществить комплексное изучение химического, минерального, витаминного, аминокислотного и жирнокислотного составов, структурно-механических свойств, микробиологических показателей и органолептических характеристик разрабатываемых колбас в зависимости от способа подготовки растительного компонента;

- изучить влияние растительных ингредиентов рецептуры на усвояемость белковых компонентов комбинированных мясных продуктов в опытах «in vitro», биологических экспериментах с подопытными животными и клинических испытаниях;

- на основании экспериментальных данных разработать и апробировать в производственных условиях технологию комбинированных колбас с использованием мяса птицы ручной и механической обвалки и растительного сырья, подвергнутого различным способам предварительной обработки;

- разработать и утвердить нормативную документацию на промышленное изготовление комбинированных колбасных изделий на основе МРО и ММО с использованием рисовой и перловой круп.

Научная новизна.

На основании комплекса качественных характеристик дана сравнительная оценка мяса птицы ручной обвалки с мясом птицы механической обвалки и рисовой крупы с перловой.

По совокупности результатов исследований физико-химических, структурно-механических, биохимических, органолептических свойств установлена целесообразность применения гидротермического способа предварительной обработки круп в технологии комбинированных вареных колбас.

Установлено, что в процессе гидротермической обработки круп по предложенным режимам происходит незначительное разрушение аминокислот, при этом повышается их переваримость в опыте «in vitro», по сравнению с крупами, подвергнутыми высокотемпературной обработке.

Выявлен характер изменения функционально-технологических показателей рисовой и перловой круп в зависимости от режимов гидротермического способа обработки, установлены оптимальные параметры процесса, обеспечивающие улучшение биохимических, структурно-механических и органолептических показателей готовых колбасных изделий, их включающих.

Обоснован выбор ферментных препаратов микробного происхождения, гидролизующих структурные полисахариды клеточных стенок рисовой и перловой круп, определены режимы ферментативного процесса и установлены концентрации ферментов. Показано, что обработка растительного сырья ферментными препаратами способствует улучшению их структурно-механических характеристик.

Выявлено, что использование круп, обработанных гидротермическим способом по предложенным режимам, не оказывает влияния на аминокислотный состав белка готовых колбасных изделий и обеспечивает высокие коэффициенты эффективности белка и чистой эффективности белка в опытах «in vivo».

При апробировании опытных колбасных изделий в клинических условиях, установлена тенденция к снижению содержания общего белка в сыворотке крови больных, что позволило специалистам Института питания РАМН рекомендовать разработанные продукты в качестве лечебно-профилактических для больных с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, сахарным диабетом и ожирением.

Показано, что введение в рецептуры колбас круп, обработанных ферментными препаратами, обеспечивает высокие качественные характеристики готовых изделий.

Научная значимость исследований подтверждена патентами на изобретение №2142724 от 20.12.99 и № 2142725 от 20.12.99.

Практическая значимость.

Предложены оптимальные режимы гидротермической и ферментативной обработки круп, обеспечивающие достижение заданных функциональных свойств комбинированных колбасных изделий, легко осуществимые в производственных условиях и целесообразные с экономической точки зрения.

На основании проведенных исследований разработаны рецептуры и технология новых видов комбинированных колбасных изделий, содержащих мясо птицы ручной и механической обвалки, рисовую и перловую крупы.

Разработана нормативная документация на комбинированные вареные колбасные изделия ТУ 9213-001-27997062-95.

Апробация работы.

Результаты исследований были доложены на следующих симпозиумах и конференциях: Межгосударственном научном семинаре "Современные проблемы качества мясного сырья и его переработки" (Кемерово, 1993); Международной научной конференции "Прогрессивные технологии и техника в пищевой промышленности" (Краснодар, 1994); Ш Международном симпозиуме "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания" (Москва, 1994); I и II Международных научно-технических конференциях "Прикладная биотехнология на пороге XXI века" (Москва, 1995); Международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек" (Москва, 1995).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 11 работ и получено 2 патента на изобретение.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения и 3-х глав, включающих обзор литературы, методы исследований, экспериментальную часть, заключения, выводов, списка использованной литературы, содержащего 214 наименований источников, в том числе 46 иностранных, 7 приложений.

Содержание работы изложено на {65страницах машинописного текста. Работа содержит ЬЬ таблиц, Ы рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы в свете проблем, касающихся перспектив развития полноценного питания. Показана теоретическая и практическая значимость выбранного направления исследований.

В первой главе рассмотрены вопросы, связанные с современными проблемами питания и комплексным использованием сельскохозяйственного сырья животного и растительного происхождения в технологии комбинированных мясных продуктов.

Систематизированы сведения о способах воздействия на растительное сырье, с целью совершенствования технологических процессов, в различных областях пищевой промышленности и технологиях комбинированных мясных продуктов, предусматривающих применение растительного сырья.

Определены и обоснованы цель и задачи исследований.

Во второй главе представлена схема эксперимента, даны краткие характеристики объектов исследований, определен комплекс изучаемых показателей, изложены методы их определения.

В третьей главе приведен сравнительный анализ качественных характеристик мясного и растительного сырья.

Представлены результаты компьютерного моделирования многокомпонентных рецептурных композиций вареных колбасных изделий

по данным аминокислотного и жирнокислотного составов мяса птицы ручной и механической обвалки, растительного сырья.

Проведена работа по выбору способов и режимов предварительной обработки рисовой и перловой круп, обеспечивающих сохранение их естественной формы и структуры, питательных веществ, а также получение, адекватных мясному сырью, структурно-механических характеристик.

Приведены результаты исследований по выбору ферментов и определению режимов процесса ферментации. Изучены качественные характеристики ферментированного растительного сырья.

На основе экспериментальных данных уточнены спроектированные рецептуры комбинированных колбасных изделий с учетом способа модификации растительного сырья перед внесением его в фарш разрабатываемых мясных продуктов.

Изучены качественные показатели комбинированных колбас, включая их химический, аминокислотный и жирнокислотный составы, структурно-механические и микробиологические показатели в зависимости от режимов гидротермического воздействия на, используемое в их составе, растительное сырье.

Приведены данные экспериментов по определению влияния термообработанных круп на усвояемость белков комбинированных вареных колбас в опытах "in vitro" ферментами желудочно-кишечного тракта, "in vivo" на подопытных животных и клинических наблюдениях на больных в Институте питания РАМН.

Представлены результаты исследований комплекса качественных показателей комбинированных колбас, содержащих в своем составе МРО и ММО, а также рисовую и перловую крупы, подвергнутые ферментативной обработке.

Организация эксперимента и методы исследований

Взаимосвязь объектов исследований и изучаемых показателей проиллюстрирована схемой проведения эксперимента, приведенной на рис. 1.

Объектами исследований в настоящей диссертационной работе являлись: МРО цыплят-бройлеров и кур I и П категорий упитанности (далее кат.); ММО цыплят-бройлеров I, П и тощей кат., ММО кур I и П кат., а также ММО, полученное го каркасов цыплят-бройлеров и кур I кат., с выходом мясной массы не более 60 %; ферментные препараты: целловиридил Г20Х, мацерин Г10Х, пектофоетидин П10Х и Р-глюкозидаза; рисовая и перловая крупы в сыром, гидратироваином виде, подвергнутые длительной и кратковременной гидротермической обработке или воздействию ферментных препаратов; готовые вареные колбасные изделия, содержащие мясо птицы, рисовую и перловую крупы, различных способов подготовки.

МРО,

ммо

>-4,13,14,16,17,20

Рисовая крупа, перловая крупа

1-6,8,10,11.13,16-18.20

Ферментные препараты

Выбор ферментного препарата

Условия

темпера- продолжи- рН актив-

тура среды тельность ность

процесса ФП

Исследование качественных характеристик

Определение условий термической модификации

температура среды продолжительность процесса гидром дуль процесс 0- са

[ 12,13,16,17,20,21 (- .. р,

Определение условий ферментативной

модификации

темпера- продолжи- гидромо- РН концентра

тура среды тельность дуль ция ФП

процесса процесса

V

12,21,25

Моделирование компьютерным методом

рецегпур

Изучение качественных характеристик модифицированного растительного сырья_________

Вареные колбасные изделия (.----J -► Изучение физико-химических, биохимических, микробиологических, функционально-технологических, клинических, органолептических характеристик изучаемых объектов

1-6,8,9,12-23,26,27

| Апробация технологии и разработка НД~

Рис. 1. Схема проведения экспериментальных исследований

- для термообработанных круп; —- для ферментированных круп.

Для оценки состава и свойств исследуемых объектов определяли следующие показатели: массовые доли влаги (1), белка (2), жира (3), золы (4) - по общепринятым методикам; содержание клетчатки (5) - методом Кюршнера и Ганака, содержшше крахмала (6) - по методу Эверса; рН - (7); минеральный состав (8), калорийность (9), водо- (10) и жиропоглощающая (11) способности - по общепринятым методикам; структурно- механические показатели (12) - на универсальной испытательной машине «Instron -1140»; аминокислотный состав (13) - на аминокислотном анализаторе модели «KNA-5» фирмы «Хитачи»; жирнокислотный состав (14) - методом газожидкостной хроматографии; содержание витаминов (15), триптофана (16), оксипролина (17) - специальным методом спектрофотометрии; влагосвязывающую способность (ВСС) (1В) - по методу Р.Грау и Р.Хамма в модификации В.Воловинского и А Кельман; содержание остаточного нитрита (19) - по стандартной методике; микробиологические показатели (20) - по общепринятым методикам; переваримость белка «in vitro» (21) - по методу А.А. Покровского и И.Д.Ертанова; биологические эксперименты на крысах (22) и клинические испытания (23) - по методикам Института питания РАМН; активность ферментов (24); количество редуцирующих Сахаров (25) - по методу Шомоди-Нельсона; выход готового продукта (26) -по общепринятой методике; органолептнческая оценка- (27) - по пятибалльной шкале,

Повторность опытов 3-5 кратная.

Результаты исследовании и их обсуждение

Комплексное изучение качественных характеристик мяса птицы ручной и механической обвалки.

Анализ литературных данных показал необходимость проведения исследований по определению химического, аминокислотного и жирнокислотного составов МРО и ММО птицы, с целью дальнейшего использования полученных результатов при компьютерном моделировании рецептурных композиций колбас.

Данные общего химического состава мяса ручной обвалки и мяса механической обвалки цыплят-бройлеров и кур I и II кат., а также ММО цыплят-бройлеров тощей кат. и ММО, полученного из каркасов цыплят-бройлеров и кур представлены в табл. 1.

Статистически значимых различий между МРО цыплят-бройлеров и кур не отмечено, за исключением увеличения доли золы для образцов МРО кур. Характерно большее содержание белка и жира для МРО, полученного от птицы I кат. по сравнению со II кат., как для цыплят-бройлеров, так и для кур.

В образцах ММО содержание жира больше, чем в образцах МРО: для цыплят-бройлеров I кат. - на 13,6% , П кат. - на 14,63%; для кур I кат. - на

19,27% , II кат. - на 25,88%, что, по всей видимости, связано с наличием костного мозга в составе ММО.

Установлено, что ММО, полученное от кур, отличается высоким содержанием золы по сравнению с ММО от цыплят-бройлеров за счет наличия большего количества костных включений.

Таблица 1

Объекты исследований Содержание, %

влаги | белка | жира | золы

Мясо ручной обвалки:

цыплята-бройлеры, 1 кат. 65,75 ±0,08 20,8610,20 11,6910,04 0,63Ю,02

цыплята-бройлеры, Пкат. 70,1010,06 18,4610,05 9,8410,04 0,6610,14

куры, I кат. 63,96±0Д2 20,3110,06 13,9610,11 1,0210,10

куры, П кат. 70,85Ю,03 18,66Ю,23 8,77Ю,09 1,1310,12

Мясо механической обвалки:

цыпляга-бройлеры, I кат. 66,74+0,04 18,2110,12 13,28Ю,26 1,11Ю,11

цыплята-бройлеры, П кат. 71,00*),34 16,0110,07 11,2810,48 1,1210,21

цыплята-бройлеры, тощие. 74,3410,10 18,04Ю,10 6,4710,07 1,1710,19

цыплята-бройлеры, I кат., (каркасы) 63,81*),92 16,9710,37 18,1010,20 1,3410,02

куры, I кат. 64,67±0,б2 18,0810,16 16,65«, 19 1,24Ю,08

куры, II кат. 69,88±0,64 16,4010,10 11,0410,12 1,3810,17

куры, I кат., (каркасы) 63,92±0,70 16,8010,12 18,9610,16 1,4110,60

Изучен аминокислотный состав белков мяса птицы ручной и механической обвалки (табл. 2).

_ ___Таблица 2

Незаменим, аминокислоты Содержание, г/100 г белка, в

МРО ц.-бр., I кат. ММО ц.-бр., I кат. ММО Ц.-бр., тощей МРО КУР, I кат. ММО кур. I кат. ММО кур, I кат. (каркасы)

Изолейцин 3,62Ю,16 4,2510,09 4,4410,11 3,8310,09 4,0110,12 3,86Ю,11

Лейцин 7,1710,07 7,2910,06 7,3610,07 7,7110,06 8,6010,04 8,5810,04

Лизин 8,09Ю,19 8,1910,12 8,0910,07 8,26+0,19 8,20+0,10 8,31+0,12

Мегионнн+ цистин 3,2310,08 3,93Ю,03 3,8210,02 3,7610,13 3,63+0,10 3,8910,09

Фенилала&ян +тирозин 7,09Ю,17 6,4910,17 6,8810,20 7,77Ю,08 7,2610,06 7,6610,07

Треонин 4,5210,16 3,9010,32 4,25Ю,21 5,0910,21 4,7610,31 4,89+0,15

Триптофан 1,7210,02 1,35Ю,06 1,4210,92 1,6010,07 1,4510,05 1,32М,05

Валин 4,4710,21 4,4810,19 4,27Ю,31 4,4510,08 4,50+0,09 4,37+0,06

Сумма HAK 39,91 39,88 40,53 42,47 42,41 42,88

ММО, полученное из тушек цыплят-бройлеров I кат., по сравнению с МРО цыплят-бройлеров I кат., содержит больше таких аминокислот, как изолейцин - на 17,40%, метионин+цистин - на 21,67%. ММО кур I кат. богато лейцином и изолейцином по отношению к МРО такого же вида

сырья. Стоит отметить, что и содержание изолейцина, метионина+цистина в ММО цыплят-бройлеров тощей кат. превышает содержание этих кислот в МРО на 22,65%, 18,27%, а ММО цыплят-бройлеров I кат. по содержашно треонина и фенилаланина+тирозина на 8,97% и 6,00%, соответственно.

В ММО, полученном из каркасов кур I кат., больше таюгх аминокислот как лейцина (на 11,28%) по сравнению с МРО, и метионина+цистина (на 7,16%) по сравнению с ММО кур I кат.

При определении жирнокисл оттого состава было установлено, что отношение суммы насыщенных жирных кислот к сумме ненасыщенных жирных кислот составляет в: МРО цыплят-бройлеров I кат. - 38,77/59,28; ММО цыплят-бройлеров I кат. - 38,18/60,70; ММО цыплят-бройлеров тощей кат. - 37,99/61,01; МРО кур I кат. - 33,93/67,18; ММО кур I кат. -32,57/69,36; ММО из каркасов кур - 34,12/68,94; сумма полиненасыщенных кислот к общему количеству жирных кислот составляет 10,81; 11,69; 12,59 и 13,87; 14,93; 16,64, соответственно.

Установлено, что, независимо от способа обвалки, общее число микроорганизмов в 1 г мясного сырья было на уровне 105 - 106 КОЕ/г. В результате посола и выдержки в посоле опытных образцов в течение 12 ч наблюдалось снижение общей микробной обсеменешюсти.

Таким образом, совокупность полученных результатов по оценке пищевой и биологической ценности МРО и ММО позволяет считать возможным использование мяса механической обвалки взамен мяса птицы ручной обвалки в комбинированных колбасных изделиях независимо от возраста птицы и категории упитанности.

Изучение химического, аминокислотного, макро-, микроэлементного составов и санитарно-гигиенических показателей растительного сырья.

Учитывая анализ литературных данных, представлялось наиболее перспективным при разработке комбинированных мясных продуктов использовать крупы, являющиеся поставщиками углеводов и пищевых волокон.

Сравнительный анализ химического состава рисовой и перловой круп показал, что они богаты крахмалом, количественное содержать которого для рисовой крупы больше на 3,28%. Перловая крупа отличается большим содержанием белка и клетчатки по сравнению с рисовой крупой на 29,72% и 104%, соответственно. Массовые доли макро- и микроэлементов находятся на уровнях, не вызывающих опасений с точки зрения проявления каких-либо негативных свойств, и согласуются с литературными данными.

Результаты исследований по определению аминокислотного состава белка показали, что для рисовой и перловой круп, как и для всех злаковых культур, свойственно наличие лимитирующих аминокислот: лизина (66% к белку) - для рисовой крупы; лизина (63%), лейцина (80%) и треонина (71%) - для перловой крупы.

Установлено, что показатели микробной обсемененности для круп составляют 4*103 - 6,3*103 КОЕ/г продукта, что значительно ниже, чем у

основного мясного сырья, а ее видовой состав представлен молочнокислыми бактериями и микрококками, среди которых идентифицированы Micrococcus luteus и Micrococcus candidus.

Анализ полученных результатов позволил обосновать возможность использования растительного сырья (рисовая и перловая крупы) в технологии комбтшрованных колбасных изделий в качестве дополнительных источников полисахаридов, в том числе структурных.

Моделирование оптимальных рецептур комбинированных колбасных изделий методом математического проектирования.

Было проведено моделирование аминокислотного и жирнокислотного составов пятикомпонентной рецептурной композиции вареных колбас (Работа проведена при консультативной помощи к.т.н. Михайлова Н.А.). Моделируемыми компонентами являлись МРО цыплят-бройлеров и кур I кат. и/или II кат., ММО цыплят-бройлеров I, тощей кат. и/или получешгого из кур I кат., каркасов кур I кат. и растительного сырья (рисовая и перловая крупы).

При выборе составных компонентов для разработки новых рецептур комбинированных колбас исходили из принципа рационального использования сырья, повышения пищевого и биологического потенциала готового продукта.

На основании листинга результатов моделирования определены рецептуры комбинированных колбасных изделий, которые были положены в основу модельных фаршей.

При органолептической оценке модельных колбас было установлено, что необходима предварительная обработка рисовой и перловой круп в силу специфичности их свойств и для улучшения консистентных характеристик готовых изделий. В этой связи, следующий этап работы заключался в определении способов и режимов предварительной обработки круп.

Обоснование термического способа модификации растительного сырья, используемого в производстве комбинированных колбасных изделий.

С целью приближения структуры рисовой и перловой круп к мясным не термообработашшм системам была проведена работа по определению режима предварительной гидротермической обработки указанных растительных компонентов. При этом стремились в максимальной степени сохранить их пищевую и биологическую ценность.

На основании результатов исследований по определению водопоглащающей способности была установлена целесообразная степень гидратации растительного сырья, которая составляет 1:3.

По данным, характеризующим структурно-механические свойства рисовой и перловой круп, в зависимости от продолжительности процесса и температуры водной среды, определены следующие условия процесса

гидратации: для рисовой крупы - т=2 ч при t=25°C; для перловой крупы -т=4 ч при t=20°C.

Однако, в связи с тем, что при сенсорной оценке отдельные зерна оставались жесткими в центральной части, было предложено в дополнение к вышеописанным режимам обработки круп осуществлять их термостатирование при температурах от 80°С до 90°С. При этом продолжительность высокотемпературного воздействия на крупы была сокращена примерно в 2 раза, по сравнению с традиционным тепловым способом обработки.

Выбор продолжительности и температуры среды при термостата-ровании круп в зависимости от их вида осуществляли с учетом структурно-механических характеристик и переваримости белков в опыте «in vitro» (рис. 2, 3 и табл. 3, 4). Для рисовой крупы продолжительность обработки составляет 8 мин при t=90°C, для перловой крупы - 23,5 мин при t=85°C. Данные, представленные в табл. 3 и 4, свидетельствуют, что предварительная обработка по данным режимам не снижает доступности белков действию протеолигических ферментов желудочно-кишечного тракта.

Таблица 3

Рисовая крупа

Показатели Контроль Режимы обработки

гидратация t=25°C, х=2 ч

t=100°C t=80°C t=85°C t=90°C

1 2 3 4 5

Напряжение среза, Q х 10"4, Па 12,00±0,24 11,52±0,93 11,79±0,58 12,52±0,09

Переваримость, мг тирозина /г белка

пепсином 5,51+0,028 4,16+0,06 4,22+0,04 4,56±0,12

трипсином 5,96+0,17 5,16+0,12 5,23+0,21 5,45±0,07

общая 11,47+0,24 9,32+0,21 9,45+0,27 10,01±0,21

Таблица 4

Перловая крупа

Показатели Контроль Режимы обработки

гидратация t=20°C, т=4 ч

t=100°C t=80°C t=85°C t=90°C

1 2 3 4 5

Напряжение среза, QxlO", Па 3,88+0,86 4,12±0,54 • 4,07+0,15 4,ЗОЮ,08

Переваримость, мг тирозина /г белка

пепсином 4,13+0,07 3,96±0,07 3,87+0,05 3,91+0,08

трипсином 4,67+0,14 4,24±0,12 4,13±0,12 4,39±0,09

общая 8,80+0,19 8,20±0,21 8,00±0,04 8,30±0,15

2 15

V 1

\ , Г

1 —[ 1

О 5 10 15 20 2S 30 Продйлжитегсьностъ,мин

а)

6)

в)

Рис.2. Влияние температуры и продолжительности термообработки на переваримость белков " in vitro" и напряжение среза рисовой крупы

а)

б) в)

При температуре среды 80*С При температуре среды 85*С При температуре среды 90"С

-о- напряжение среза;

-А- переваримость белков "in vitro"

SO

п

т

в

5 «j

эо

10

[ J-I K[ i k

1 N * ' i 1

/ k,

u < Y

10 JS

s

81 s

О 5 10 15 20 25 X 35 10 45 55 60

Продолжитап,ност*,мии

§ 40

s

В1

I

20

i 1 и и г

M / J

/ 1/

/ 4 с S "St 1 w 1

О В 10 15 20 25 30 3540 43 66 60 Лродолжительшхлъ,мин

а) б) в)

Рис. 3. Влияние температуры и продолжительности термообработки на переваримость белков "in vitro" и напряжение среза перловой крупы

а)

б) в)

При температуре среды 80'С При температуре среды 85'С При температуре среды 90'С

-а- напряжение среза;

-д- переваримость белков "in vitro"

Для круп, обработанных по выбранным режимам, был определен аминокислотный состав, результаты которого использовали на следующем этапе работы.

Согласно данным аминокислотного состава (табл. 5), содержание незаменимых аминокислот для рисовой крупы выше на 13,57% и для перловой крупы на 14,46%, по сравнению с крупами, обработанными при 1=100°С. Даже для таких термолабильных аминокислот, как лизин и метионин-+ЦИСТИН отмечается большая степень сохранности, чем при варке крупы.

_ _ ___Таблица 5

Незаменимые аминокислоты Объекты исследований

рисовая крупа перловая крупа

контрольный образец* опытный образец** контрольный образец* опытный образец**

г/100 г белка скор % г/100 г белка скор % г/100 г белка скор % г/100 г белка скор %

Изолейцин 3,9110,18 139 4,2010,10 150 2,6610,18 95 3,04«,13 109

Лейцин 7,9210,17 120 9,06+0,21 137 4,32+0,17 65 5,02+0,16 76

Лизин 3,3610,18 58 3,76Ю,22 65 3,04Й,18 52 3,5110,05 61

Метионин+ цистин 2,2910,34 91 2,8610,07 114 2,0710,34 83 2,7810,10 111

Фенилаланин+ тирозин 8,2310,16 130 9,1510,12 145 6,2310,16 99 6,8610,12 108

Треонин 3,4910,15 102 3,82+0.02 112 2,1210,15 62 2,44+0,03 72

Триптофан 0,8810,09 80 1,1910,02 108 1,1610,35 105 1,19Ю,11 108

Валин 5,0610,23 144 5,87«,Об 167 3,6410.73 104 4,0510,04 116

Сумма HAK 35,14 39,91 25,24 28,89

Лимитирующая аминокислота М+ц. Лиз. Три. Лиз. Лей. Лиз. М+ц Тре. Лей. Лиз. Тре.

Примечание:

* контрольный образец - крупа после варки при 1=100°С; ** опытный образец - крупа после термической обработки по режимам: рисовая крупа - 1=90°С, т=8 мин; перловая крупа - 1=85°С, т=23 мин.

Термическая модификация приводит к снижению микробной обсемененности термообработанных круп, сохраняющей свою стабильность в течение 24 ч при 4°С.

На рис. 4 представлена схема термической модификации растительного сырья.

Рис. 4. Схема термической модификации рисовой и перловой круп

Определение режимов энзиматического воздействия ферментных препаратов на растительное сырье.

В ходе тщательного анализа литературы было выдвинуто предположение о возможности ферментативной обработки круп с целью разрушения структурных полисахаридов и деструкции клеточной стенки зерен и, следовательно, повышения степени усвояемости конечного продукта, а также сохранения аминокислот. Исследования в этом направлении проводились совместно с НПО "Биотехнология".*

Исходя из информации о свойствах ферментов, были рассмотрены ферментные препараты микробного происхождения целшололитаческого, пектолитического и мацерирующего действия: целловиридин Г20Х, пектофоетидин П10Х, мацерин Г10Х и Р-ггаокозидаза.

С целью обоснования выбора ферментного препарата, определяли активность каждого, варьируя основными показателями ферментативного процесса: рН, температура, продолжительность. Для этого руководствовались следующими условиями: фермент должен проявлять свою каталитическую активность в широких границах значений рН и температуры; ферменты должны быть взаимозаменяемы.

Результаты проведенных исследований свидетельствовали о том, что наиболее целесообразными для ферментации круп являлись целловиридин Г20Х и Р-глюкозидаза, оптимум действия которых лежит в пределах рН в интервале 4,5... 5,6 и температур 40-55°С.

Для определения эффективности действия выбранных ферментов была проведена обработка перловой крупы целловиридином Г20Х как наиболее жесткой в отличие от рисовой. Перловая крупа была представлена в сыром не измельченном: виде, помолами №1 и №2 и предварительно гидратированная по вышеописанным режимам.

* Под руководством к.б.н. Г.Н.Румянцевой.

ч

Критерием оценки действия ферментных препаратов служило накопление редуцирующих веществ (РВ) в реакционном растворе.

Результаты определения накопления РВ свидетельствуют о том, что наименьшее их значение наблюдается для сырой не измельченной перловой крупы.

Наибольшее накопление редуцирующих веществ наблюдалось при обработке целловиридином Г20Х перловой крупы помолов №1 и №2, т. к. измельчение привело к увеличению поверхности контакта субстрата с ферментом.

Процесс предварительной гидратации крупы сопровождается ослаблением прочностных связей между структурными полисахаридами, что облегчает доступ ферментного препарата к центру зерна и обеспечивает достаточную степень деструкции клеточных стенок. При этом сохраняется естественная форма зерна, что в перспективе позволит создать определенный рисунок на разрезе мясопродукта. В этой связи, не смотря на некоторое уменьшение содержания РВ в реакционной среде в опыте с гидратированной крупой по сравнению с помолами №1 и №2, рекомендована гидратация крупы перед ферментированием с последующим ее использованием в составе комбинированного колбасного изделия.

В ходе экспериментальной работы были апробированы дозы внесения целловиридина Г20Х и Р-глюкозидазы от 0,05% до 0,2% к массе сырья. Уменьшение концентрации ферментов ниже указанных нецелесообразно, т.к. это приводит к снижению скорости реакции и ухудшению структурно-механических характеристик и переваримости белка «in vitro», а увеличение концентрации, при незначительном приросте редуцирующих веществ на 1 г субстрата, приводит к сильному размягчению продукта и экономически не оправдано.

Значения гидромодуля составляло 1:3, 1:5, 1:10 и 1:15. При этом установлено, что гидромодуль 1:5 является достаточным и оптимальным для достижения эффекта ферментативного гидролиза компонентов 2-х исследуемых видов сырья.

Установлено, что при соотношении крупа:вода - 1:5, рН среды составило в случае с перловой крупой - 5,2, а с рисовой - 5,6. При данном гидромодуле наблюдается достаточно высокая скорость реакции гидролитического расщепления некрахмалистых полисахаридов.

Значения рН среды лежат в пределах оптимального действия выбранных ферментов и способствуют максимальному накоплению РВ в гидролнзатах. Величины рН 5,2 - дня перловой и 5,6 - для рисовой круп являются достаточными для ведения ферментативных процессов в производственных условиях, при этом исключается процесс доведения рН до необходимых значений с последующей нейтрализацией фермента. Также установлено, что отклонение значений рН среды в кислую или щелочную область приводит к снижению каталитической активности фермента.

Оптимальная температура ведения процесса ферментации составляет 40-50°С. Температура ниже 40°С - подавляет активность ферментов и не обеспечивает необходимого гидролитического эффекта, а температура выше 50°С - вызывает их денатурацию.

В результате исследований установлен оптимум действия ферментных препаратов:

а) целловиридина Г20Х:

- для рисовой крупы: рН - 5,6; t=40°C; т=4 ч;

- для перловой крупы: рН=5,2; t=50°C; т=6 ч;

б) Р-ппокозидазы:

- для рисовой крупы: рН=5,6; t=45°C; т=3 ч;

- для перловой крупы: рН=5,2; t=45°C; т=4 ч.

Ферментативный гидролиз, способствуя расщеплешпо целлюлозы, приводит к обводнению (набуханию) зерна и, как следствие, к улучшению консистенции и повышению доступности белков сырья ферментам желудочно-кишечного тракта - пепсину и трипсину (табл. 6). При изучении переваримости белков в опыте «in vitro» установлено, что общая переваримость белков рисовой и перловой круп незначительно выше, чем у контрольных образцов (табл. 3 графа 5 и табл. 4 графа 4).

Таблица 6

Объекты исследований № образца Концентрация фермента Переваримость, мг тнрозина/r белка Напряжение среза, QxlO-4!^»

пепсином трипспном общая

обработка целловиридином Г20Х

крупа:

перловая 1 0,05 3,7610,03 5,28Ю,42 9,05+0,51 5,4410,09

перловая 2 0,10 з;б1±о,Э1 5,2510,12 8,8610,42 3,3910,11

перловая 3 0,20 2,4610,06 5,2810,32 7,7410,35 2,4410,02

рисовая 4 0,05 4,73±0,11 9,15+0,08 13,8810,16 17,58+0,4

рисовая 5 0,10 4,8410,01 7,1510,34 11,9810,48 8,86Ю,07

рисовая 6 0,20 3,96+0,17 6,37+0,12 10,3310,25 3,99Ю,38

обработка ß-глюкозидазой

крупа:

перловая 7 0,05 3,83+0,11 5,4610,03 9,29±0,12 4,6210,06

перловая 8 0,10 3,99±0,04 5,95+0,06 9,91±0,09 3,99+0,10

рисовая 9 0,05 4,5210,09 7,2210,09 11,74+0,14 7,1910,11

рисовая 10 0,10 4,6810,16 9,4210,07 14,1010,19 3,9110,04

* Работа по определению структурно-механических характеристик зерен проводилась по методике, разработанной к.т.н. Щербининым A.A. и при его непосредственном участии.

Данные, полученные при изучении структурно-механических свойств сырья, свидетельствуют, что по мере увеличения дозы ферментов напряжение среза снижается. Однако более близкими по значениям к контрольным образцам являются показатели напряжения среза и переваримости белков в опыте «in vitro» для круп, обработанных целловиридином Г20Х концентрацией 0,1% к массе сырья и ß-глюкозидазой концентрацией 0,05% к массе сырья. Эти концентрации ферментов были выбраны для дальнейших исследований.

Таким образом, совокупность полученных результатов показала возможность обработки растительного сырья ферментными препаратами целлюлолитического действия с целью дальнейшего использования в производстве мясных продуктов.

На следующем этапе экспериментальных исследований объектами служили комбинированные колбасы, содержащие в своем составе МРО и ММО, термообработанные рисовую (образец №1) или перловую (образец №2) крупы.

Приготовление этих колбас проводилось по рецептурам, установленным при компьютерном моделировании. Для колбас предварительно проводилась корректировка рецептур мясных продуктов с учетом изменения аминокислотного состава термообработанного растительного сырья.

Комплексное_исследование_качественных_показателей

комбинированных колбасных_изделий_с использованием

модифицированного растительного сырья.

Исследование химического, аминокислотного и жирнокислотного составов, функциональных, органолептических показателей, пищевой и биологической ценности колбас с использованием растительного сырья, подвергнутого термической модификации.

Как следует из табл. 7, опытные образцы комбинированных вареных колбасных изделий с рисовой и перловой крупами, подвергнутыми кратковременной термической модификации, отличаются более низким содержанием жира и белка по сравнению с контролем. Фракционный состав углеводов представлен крахмалом и клетчаткой, содержание которой в 3,75 раза и 5,75 раза больше в образцах №1 и №2 по сравнению с контролем, соответственно.

Введение рисовой крупы практически не влияет на витаминный состав опытного образца (по сравнению с контролем), а введение перловой крупы обеспечивает незначительное увеличение витамина Вг и ниацина (образец №2) при незначительном снижении тиамина.

Исследуемые структурно-механические характеристики (табл. 7) не зависят от рецептурного состава готовых продуктов, однако образцы, содержащие растительные компоненты, обладают более высоким значением ВСС, что, безусловно, оказывает влияние на выход и сочность готовых изделий.

Таблица 7

Показатели Колбаса (контроль) Комбинированные колбасные изделия

с рисовой крупой с перловой крупой

образец N»1 образец №2

Содержание, %:

влага 69,75+0,31 68,2510,21 68,ООЮ,17

белка 15,40+0,23 15,4010,08 15,16+0,04

жира 10,83+0,08 10,1010,19 10,33+0,06

углеводов в т.ч.: 1,66Ю,11 3,43+0,18 3,0910,16

клетчатки 0,004+0,05 0,015+0,15 0,02310,07

моно-идисахаридов* 0,046 0,345 0,457

крахмала 1,61±0,30 3,07Ю,32 2,6110,54

золы 2,33+0,04 2,82+0,03 2,88+0,10

Соотношение жир/белок 0,70 0,66 0,68

Витамины, мг/100 г:

тиамин (Bi) 0,087 0,067 0,070

рибофлавин (Вг) 0,12 0,15 0,17

ниацин (РР) 5,83 4,65 6,81

ВСС, % к обшей влаге 68,49 + 0,51 69,4110,42 72,0710,38

Структурно-механические свойства:

напряжение среза, QxlO Па 2,92 + 0,12 3,02 + 0,18 2,8010,32

работа резания, Ах10~2 Дж/м 2,06 + 0,10 2,20 10,30 2,0610,04

Примечание:

* - определены по разности.

Количественное определение микроорганизмов в готовых колбасах производилось непосредственно после их изготовления и через 5 и 7 суток хранения**. При этом было установлено, что микробная обсемененность экспериментальных образцов на 1 порядок ниже, чем контрольного образца в течение всего исследуемого срока.

Снижение общей микробной обсемененносги опытных образцов связано, по всей видимости, с тем, что термообработамные крупы имеют меньшую исходную микробную обсемененность, чем мясное сырье.

Сравнительный анализ жирно кислотного состава липидов показал, что во всех экспериментальных образцах содержится большое количество ненасыщенных жирных кислот и статистически значимых различий в данных жирнокислотного состава липидов для контроля и опытных образцов не установлено.

** Представленные в работе данные микробиологических исследований сырья и готовой продукции получены при участии к.в.н. Нефедовой Н.В.

Так, содержание ненасыщенных жирных кислот в контроле и образцах №1 и №2 составило, соответственно, 57,56%, 59,53% и 60,10%, а сумма полиненасыщенных жирных кислот - 11,37%, 11,66% и 13,33% к общему количеству кислот.

Результаты исследований аминокислотного состава белков экспериментальных колбас (табл. 8) показали, что опытные образцы при наличии незначительного дефицита валина, по сравнению с контролем, содержат больше изолейцина, треонина и мегионина+цистина.

Таблица 8

Незаменимые аминокислоты Содержание, г/100 г белка, в

контроле образце №1 образце Na2

Изолейцин 3,49±0,12 4,3210,10 4,5010,13

Лейцин 6,7910,08 6,8810,09 6,91+0,04

Лизин 7,66+0,12 8,11±0,14 8,33+0,09

Метионин+цистин 3,2910,02 3,6710,21 3,7110,06

Фенил аланин+тирозин 6,46+0,16 6,8310,16 6,6410,20

Треонин 3,87+0,48 4,3910,32 4,34+0,26

Триптофан 1,5610,09 1,63+0,02 1,6710,11

Валин 4,3310,20 3,9410,19 3,9310,16

Сумма НАК 37,45 39,77 40,03

С целью изучения влияния термообработанного растительного сырья на усвояемость белковых веществ был проведен комплекс экспериментов по определению переваримости белков опытных колбасных изделий в опытах "in vitro" и "in vivo" (табл. 9).

Таблица 9

Показатели Контроль Комбинированные колбасные изделия

образец №1 образец №2

Переваримость белков «in vitro», мг тирозина/г белка 17,76+0,12 17,0610,09 18,79+0,15

Коэффициент эффективности белка, опыт «in vivo» 2,81 +0,09 3,69 ± 0,09 3,33+0,10

Коэффициент чистой эффективности белка, опьгг «in vivo» 3,5510,08 4,5210,10 4,25 ±0,08

Истинная усвояемость белка, %, опыт «in vivo» 98,7010,40 101,1012,40 99,610,518

При определении переваримости белков «in vitro» было установлено, что введение рисовой и перловой круп в состав продуктов не оказывает существенного влияния на переваримость белков опытных образцов по сравнению с контролем. Тогда как в опытах на животных по таким показателям, как коэффициент эффективности белка и коэффициент чистой эффективности белка, характеризующим степень переваримости белков, была установлена достаточно убедительная разница между опытными образцами и контролем. Так, по усредненным коэффициенту эффективности

20

белка и коэффициенту чистой эффективности белка, биологическая ценность белков колбасы с добавлением рисовой крупы оказалась на 29% выше, а колбасы с добавлением перловой крупы - на 19% по сравнению с контролем.

Клинические испытания, проведенные в Институте питания РАМН, также подтвердили высокую биологическую ценность разработанных видов колбас и позволили специалистам рекомендовать их в качестве лечебно-профилактических продуктов в рационе для больных с различными формами заболевания желудочно-кишечного тракта, сахарного диабета и ожирения.

Комплексное исследование качественных показателен комбинированных колбасных изделий с использованием круп, обработанных ферментами.

В данном разделе работы приведены результаты исследования комбинированных вареных колбас, в рецептуры которых входили подвергнутые воздействию ферментными препаратами рисовая и перловая крупы. В качестве контроля служили экспериментальные колбасные изделия, содержащие в своем составе термообработанные рисовую или перловую крупы (см. предыдущий раздел).

Анализируя данные (табл. 7,9,10), отражающие пищевую и биологическую ценность экспериментальных колбас, важно подчеркнуть, что введение в состав комбинированных изделий ферментативно обработанных круп не снижает значений исследуемых характеристик.

Из данных таблиц видно, что расхождение в химическом составе экспериментальных колбас статистически незначительны. Некоторое уменьшение углеводов в образцах, содержащих в своем составе ферментированные крупы, по сравнению с контрольными, свидетельствует о ферментативной деструкции клетчатки и удалении продуктов гидролиза в процессе обработки растительного сырья.

Данные по содержанию витаминов группы В в опытных колбасах (табл. 10) имеют незначительные различия по сравнению с контрольными (табл. 7). Большим содержанием ниацина отличаются образцы №4 и №6, составными компонентами которых являются крупы, обработанные fi-глгоко-зидазой. Анализ результатов по степени переваримости белков в опыте "in vitro" экспериментальных и контрольных образцов показал, что введение обработанных ферментными препаратами растительных компонентов в рецептуры колбасных изделий не влияет на доступность белков действию протеолитических ферментов.

Результаты исследований также показали, что экспериментальные колбасы, в состав которых входила рисовая крупа, обработанная (5-глю-козидазой (образец №4), или перловая крупа, обработанная целловиридшгом Г20Х (образец №5), по структурно-механическим и функционально-технологическим свойствам приближены к контрольным образцам.

Таблица 10

Показатели Комбинированные колбасные изделия

с рисовой крупой, обработанной с перловой крупой, обработанной

цеяловирида-ном Г20Х Р-глюкозида-зой целловириди-ном Г20Х (5-паокозида-зой

КОШДСНТ] эацией

0,1% 0,05% 0,1% 0,05 %

образец №3 образец №4 образец №5 образец №6

Содержание, %:

влаги 68,8910,15 68,01+0,17 67,8610,12 67,9810,15

белка 14,91+0,08 15,3710,05 15,2310,03 15,27+0,06

жира 9,92+0,03 9,9810,04 10,91Ю,06 10,69+0,08

углеводов, в т.ч: 3,22+0,15 3,35+0,09 2,89+0,11 2,9810,09

клетчатки 0,006+0,23 0,004±0,19 0,0110,12 0,00910,11

крахмала 2,96±0,06 3,01±0,02 2,5510,13 2,6210,06

золы 3,04+0,05 3,41±0,07 2,97+0,04 2,8510,03

Отношение ясир/белок 0,66 0,65 0,72 0,70

Переваримость белков «in vitro», мг тирозина/г белка 16,95+0,07 16,7810,04 18,68+0,04 18,85Ю,09

Витамины, мг/100 г:

тиамин (Bi) 0,051 0,062 0,069 0,075

рибофлавин (Вз) 0,09 0,13 0,17 0,19

ниацин (РР) 4,46 5,48 5,67 7,31

ВСС, % к общей влаге 68,48±0,19 67,8310,34 71,ЗЗЮ,21 70,7910,15

Структурно-механические свойства:

напряжение среза, QxlO"4, Па 3,28+0,12 3,0610,05 2,6910,13 2,8710,19

работа резания, АхЮ"3, Дж/м2 2,43+0,09 2,1710,15 2,1910,26 2,3110,31

При определении содержания остаточного нитрита в готовых колбасных изделиях не установлено различий между контролем и опытными образцами. Введете круп в их естественной форме не изменяет интенсивность окраски, а обеспечивает только рисунок на разрезе комбинированного мясопродукта. Результаты органолептической оценки комбинированных вареных колбас свидетельствовали о том, что замена мясного сырья на растительное, подготовленное по предложенным режимам, не влияет на аромат и сочность готовых изделий.

Совокупность результатов исследований показывает, что разработанная технология комбинированных колбас на основе мяса птицы с использованием круп после их гидротермической и ферментативной обработки позволяет комплексно и рационально подходить к использованию

сырьевых ресурсов животного и растительного происхождения и получать продукты с задашюй лечебно-профилактической направленностью.

Термическая модификация рисовой и перловой круп позволяет получить мясные продукты, как повседневного спроса, так и с лечебно-профилактическими свойствами, которые обеспечиваются за счет обогащения изделий пищевыми волокнами, способствующими регуляции холестеринового обмена, сорбции и выведению из оргшшзма ксенобиотиков различного происхождения.

Обработка круп ферментными препаратами с целлюлолитической направленностью обеспечивает получение готовых комбинированных изделий, которые могут быть рекомендованы людям, имеющим противопоказания к употреблению труднопереваримых полисахаридов.

Таким образом, на основе одной рецептуры, изменяя способы предварительной обработки растительного компонента, можно производить продукты с различными лечебно-профилактическими свойствами.

На основании полученных данных была разработана и апробирована в промышленных условиях технология комбинированных колбасных изделий, которая легла в основу нормативного документа (ТУ 9213-001-27997062-95).

Разработанная технологическая схема (рис. 5) наряду с общеизвестными процессами дополнительно включает в себя операции по обработке рисовой и перловой круп. Остальные технологические операции и их последовательность осуществляется по традиционной технологии вареных колбас.

Экономический эффект рассчитан для всех разработанных вариантов комбинированных колбасных изделий и приведен в приложении диссертации. Так, например, экономический эффект от замены мясного сырья на термообработанные рисовую или перловую крупы составил, соответственно 2342,76 руб. и 2360,67 руб. на 1 т готовой продукции. При этом экономический эффект от производства колбасы с перловой крупой составил 17,91 руб. по сравнению с колбасой, содержащей рисовую крупу,

ВЫВОДЫ

1. На основании изучения химического, аминокислотного и жирнокислогного составов мяса птицы механической и ручной обвалки установлено их оптимальное соотношение при производстве мясопродуктов, которое составило 1:3.

2. Установлены условия процесса модификации рисовой и перловой круп путем гидротермического воздействия, с целью ослабления прочностных характеристик зерен. Режимы гидротермического воздействия составляют: для рисовой крупы - продолжительность гидратации 2 ч при температуре водной среды 25°С и 8 мин при £=90°С; для перловой крупы -продолжительность гидратации 4 ч при температуре 20°С и 23 мин при 1=85°С. Разработанный гидротермический способ модификации круп, в

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА производства комбинированных вареных колбас

Получение мясного сырья способом ручной и механической обвалки

Подготовка специй

вспомогательных материалов.

I способ

Подготовка

растительного

сырья

(пропускание через

магнитоуловитель,

промывка)

Измельчение МРО (<1 = 2 - 3 мм), посол, выдержка в посоле при температуре 0-4°С МРО в течение 6-24 ч,ММО-6-12 ч.

Гидратация круп

рисовая перловая

т=2ч, 1=25° С т= 4ч, 1= 20°С

гидромодуль 1:3

Приготовление фарша в фаршемешалке или купере-мешалэсе в соответствии с рецептурой, внесение модифицированной крупы. Обща* продолжительность перемешивания - 6-8 мин., температура фарша 11-15°С.

11 способ

Подготовка

растительного

сырья

(пропускание через

магкитоуловотелъ,

промывка)

Гидротермическое

воздействие

рисовая перловая

1=8 мин., 1=23 мин.,

1=90°С 1=85°С

гидромодуль 1:3

Наполнение оболочек фаршем

Гидратация круп

рисовая перловая

г=2ч, £=25°С т=4ч, 1=20°С

гидромодуль 1:3

Ферментативное воздействие

рисовая перловая

I* П« 1* И*

т=4ч т=3ч »=45°С т=6ч <=50°С т=4ч 1=45°С

гидромодуль 1:5

Подготовка оболочек

Термическая обработка вареных колбас

обжарка при 1=85-100°С, в течение 50-100 мин. в зависимости от вида и диаметра оболочки; - варка при 1=75-85°С, в течение 50-90 мин. зависимости от вида »диаметра оболочки до1„6-70-72°С.

Подготовка ферментов

I

Охлаждение под душем холодной водопроводной водой в течение 5-15 мин., затем в камере при температуре 0-8°С и относительной влажности воздуха 95% до =0-15°С_

| Контроль

X

качества готовой продукции

: прод

1 Упаковка, маркировка, транспортирование^ хранение

Рис. 5. Технологическая схема производства комбинированных вареных колбас

* ферментный препарат: I - целловиридин Г20Х, П - р-глюкозидаза.

24

отличие от их варки, не оказывает значительного влияния на аминокислотный состав и, в частности, на термолабильные аминокислоты.

3. Обоснован выбор ферментных препаратов целлюлолитаческого действия для модификации продуктов переработки зерновых культур .

4. Разработан научно-обоснованный способ ферментативного воздействия на крупы, обеспечивающий приемлемые структурно-механические и сенсорные характеристики и более высокую степень переваримости белков. Определены гидромодуль и концентрации ферментных препаратов.

5. Показано, что при разработанных режимах ферментативной обработки круп обеспечивается деструкция их клеточных стенок, что приводит к размягчению зерен без разрушения их исходной структуры и, как следствие, к повышению выхода комбинированных колбас.

6. Проведена сравнительная оценка качественных характеристик комбинированных колбасных изделий, содержащих мясо птицы ручной и механической обвалки, а также модифицированные различными способами рисовую и перловую крупы. На основании полученных экспериментальных данных, доказано, что рекомендуемые способы предварительной обработки растительного сырья не приводят к изменению показателей биологической ценности готовых продуктов и дают возможность получить изделие с профилактической направленностью.

7. Доказано, что способы подготовки продуктов переработки зерновых культур к введению в состав фарша не оказывают влияния на функциональные показатели и пищевую ценность готовых изделий и с технологических позиций могут быть взаимозаменяемы.

8. Результаты экспериментов положены в основу разработанных патентов №2142725 от 20.12.99 и № 2142724 от 20.12.99 и нормативного документа (ТУ 9213-001-27997062-95). Предложенная технология производства колбас апробирована в промышленных условиях на базе ЭПЗ НПО «Комплекс» (ВНИШШ) и 000"Аврос-1".

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В., Бабаев И.А. Использование растительных компонентов в технологии комбинированных мясопродуктов // Межгосударственный научный семинар «Современные проблемы качества мясного сырья и его переработки». -Кемерово, 1993. - С. 44.

2. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В. Рисовая и перловая крупы как источник пищевых белков в производстве колбасных изделий // Международная научная конференция «Прогрессивные технологии и техника в пшцевой промышленности». - Краснодар, 1994. - С. 225-226.

3. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В. Продукты из мяса птицы, содержащие пищевые волокна // Ш Международный

симпозиум «Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания». - Москва, 1994.- С. 152-153.

4. Тиггов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В. Использование растительного сырья для выработки продуктов из мяса птицы //Мясная промышленность. - 1994. - N 1- С. 13-15.

5. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В. Разработка технологий вареных колбас на основе мяса птицы механической обвалки, рисовой и перловой круп. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1994,- Вып. №5,- С.7-12. (Научно-техническая информация). (Мясная и холодильная промышленность).

6. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В., Румянцева Г.Н. Ферментативная обработка растительного сырья, используемого в комбинированных продуктах // II Международная научно-техническая конференция «Прикладная биотехнология на пороге XXI века». — Москва, 1995. - С. 64.

7. Нефедова Н.В., Медкова Е.В., Мухина С.М. Показатели микробиологической безопасности колбас с крупяными добавками // I Международная конференция «Прикладная биотехнология на пороге XXI века». - Москва, 1995.

8. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Кулишев Б.В., Медкова Е.В. Пути повышения сроков хранения мяса птицы и продуктов из него. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1995. - 33 с. (Обзорная информация). (Мясная

9. Митасева Л.Ф., Медкова Е.В., Нефедова Н.В., Чернова Г.Г. Микробиологическая безопасность продуктов из мяса птицы // Мясная промышленность. - 1995. - N5. - С. 14-15.

10. Румянцева Г.Н., Митасева Л.Ф., Медкова Е.В. Ферментные препараты для модификации комбинированных продуктов // Международная научно-техническая конференция «Пшца. Экология, Человек». -Москва, 1995. - С.111.

11. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Юдина С.Б., Медкова Е.В. Комбинированные продукты питания на основе мяса птицы и растительного сырья // Международная научно-техническая конференция «Пища. Экология. Человек». - Москва, 1995,- С. 123.

12. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Медкова Е.В. Патент на изобретение «Способ производства мясного продукта», № 2142724 от 20.12.99.

13. Титов Е.И., Митасева Л.Ф., Медкова Е.В. Патент на изобретение «Мясной продукт», № 2142725 от 20.12.99.

промышленность).

Подписано в печать 28.04.2000 г.

Печать лазерная. Объем 1,5 п.л. Заказ 156 Тираж 100

Государственное полиграфическое предприятие «Печатник», 109316 Москва, ул. Талалихина, 33

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Характеристика растительного сырья и продуктов его переработки.

1.2. Использование растительного сырья в мясной промышленности.

1.3. Мясо птицы механической обвалки, его пищевая и биологическая ценность.

1.4. Способы технологической обработки растительного сырья. 30 1.4.1. Физические способы обработки растительных продуктов.

1.4.2 Химические способы действия на растительные продукты.

1.4.3. Ферменты.

В течение ряда лет специалистами мясной промышленности уделяется повышенное внимание вопросам рационального использования сельскохозяйственного сырья, с целью расширения продовольственных ресурсов, что позволяет и радикально улучшать экономические показатели производства продуктов питания.

В связи с этим, особую актуальность приобретает проблема использования, в качестве источников ценных питательных веществ в технологии комбинированных мясных изделий, мяса птицы различных способов обвалки, а также растительного сырья, благодаря его достаточно высокой пищевой ценности, наличию значительных ресурсов, низким энерго- и трудовым затратам на производство.

Ряд научных работ отечественных и зарубежных ученых: Журавской Н.К., Рогова И.А., Липатова H.H., Большакова A.C., Покровского A.A., Салаватулиной P.M., Толстогузова В.Б., Загибалова А.Ф., Дудкина М.С., Feys M., Arnaut F., Mittal G.S., Usborne W. и др., свидетельствуют о целесообразности совместной переработки мясного и растительного сырья с целью получения продуктов целевого назначения с высокими потребительскими свойствами.

Проводимые специалистами исследования основываются на современных положениях физиологии, биохимии питания и медико-биологических принципах и направлены на удовлетворение физиологических потребностей организма человека в основных пищевых компонентах: белках, жирах, углеводах, витаминах, макро- и микроэлементах. Одними из основных являются исследования направленные на использование нерафинированного сельскохозяйственного сырья и получение при этом высококачественных продуктов питания.

Использование нутриентов с высоким уровнем функциональных и потребительских характеристик, в составе продуктов питания, в перспективе делает возможным повышение питательной и биологической ценности основных пищевых продуктов и создание комбинированных продуктов специального назначения, что внесет весомый вклад в решение проблемы дефицита белка.

ЗАЮПОЧЕНИЕ

Совокупность результатов исследований показывает, что разработанная технология комбинированных колбас на основе мяса птицы с использованием круп после их гидротермической и ферментативной обработки позволяет комплексно и рационально подходить к использованию сырьевых ресурсов животного и растительного происхождения и получать продукты с заданной лечебно-профилактической направленностью.

Термическая модификация рисовой и перловой круп позволяет получить мясные продукты, как повседневного спроса, так и с лечебно-профилактическими свойствами, которые обеспечиваются за счет обогащения изделий пищевыми волокнами, способствующими регуляции холестеринового обмена, сорбции и выведению из организма ксенобиотиков различного происхождения.

Обработка круп ферментными препаратами с целлюлолитической направленностью обеспечивает получение готовых комбинированных изделий, которые могут быть рекомендованы людям, имеющим противопоказания к употреблению труднопереваримых полисахаридов.

Таким образом, на основе одной рецептуры, изменяя способы предварительной обработки растительного компонента, можно производить продукты с различными лечебно-профилактическими свойствами.

Результаты органолептической оценки комбинированных вареных колбас свидетельствовали о том, что замена мясного сырья на растительное, подготовленное по предложенным режимам, не влияет на аромат и сочность готовых изделий. Введение круп в их естественной форме не изменяет интенсивность окраски, а обеспечивает только рисунок на разрезе комбинированного мясопродукта. При определении содержания остаточного нитрита в готовых колбасных изделиях не установлено различий между контролем и опытными образцами.