автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Глубокая переработка костного остатка цыплят-бройлеров: свойства сырья и рациональные технологии белковых, белково-минеральных и жировых продуктов

На правах рукописи

ОРЕХОВ Олег Геннадьевич

ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА КОСТНОГО ОСТАТКА

ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ: СВОЙСТВА СЫРЬЯ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕЛКОВЫХ, БЕЛКОВО-МИНЕРАЛЬНЫХ И ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ

05.18.04 — Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

У ДЕК 1013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2013

005544203

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Антипова Людмила Васильевна ФГБОУ ВПО « Воронежский государственный университет инженерных технологий» Официальные оппоненты: Кудряшов Леонид Сергеевич

доктор технических наук, профессор, ГНУ ВНИИ мясной промышленности имени В.М. Горбатова Россельхозакэде-мии, главный научный сотрудник Сенькина Татьяна Анатольевна кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», доцент

Ведущая организация: ГНУ «Поволжский научно-

исследовательский институт производства и переработки мясо молочной продукции Россельхозакадемми», г. Волгоград

Защита состоится «27» декабря 2013 г. в 15 ч 00 мин. на заседании совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.035.04 при ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» по адресу: 394036, Воронеж, пр-т Революции, д. 19, конференц зал.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим присылать ученому секретарю совета Д 212.035.04.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ВГУИТ». Автореферат размещен в сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ по адресу: vak2.ed.gov.iu и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» www.vsuet.ru 27 ноября 201 Зг.

Автореферат разослан «27 » ноября 2013г.

Ученый секретарь совета по защите

диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание

кандидата наук, на соискание 11 Ц и

ученой степени доктора наук .11 '¡ЩМ М. Е. Успенская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Приоритетом принятой Государственной программы «Развитие АПК» является увеличение объемов производства продукции пищевой промышленности, развитие логистики и инфраструктуры продовольственных рынков. Согласно Стратегии развития мясного животноводства запланировано увеличение производства мяса птицы к 2020 году до 4,2 млн. тонн (на 55 %), что требует разработки подходов и принципов глубокой переработки.

Россия располагает значительным ресурсным потенциалом в обеспечении потребности населения страны в мясных продуктах за счет собственного производства.

В условиях птицеперерабатывающего производства, только на примере одного предприятия ООО «Белгранкорм», ежедневно накапливается до 320 т отходов, в т.ч. и биологически ценных белоксодержащих. Особенности технологии переработки мяса птицы обеспечивает накопление костного остатка до 30 т/сут. В то же время такое сырье имеет ограниченное использование на кормовые цели. Использование костного остатка в традиционных технологиях кормопродуктов имеет тенденцию к резкому ограничению. Это требует углубленного исследования состава и свойств этого сырья.

Расширение ассортимента птицепродуктов на основе глубокой переработки костного остатка соответствует системе реализации основных национальных приоритетов в области обеспечения здоровья населения, изложенных в Российских программах «Здоровое питание - здоровье нации», «Развитие биотехнологий в России», а также направления РТП «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания».

Значительный вклад в разработку технологий белковых и белково-минеральных веществ на основе рационального использования вторичных ресурсов внесли: проф. Соколов А. А., проф. Файвишевский М. Л., проф. Рогов И. А., проф. Лисицын А. Б., проф. Чернуха И. М., проф. Антипова Л. В. и др.

Диссертационная работа выполнялась в рамках НИР кафед-

ры «Технология продуктов животного происхождения» Воронежского государственного университета инженерных технологий «Технологии живых систем в экологически безопасном ресурсосберегающем производстве и переработке животного сырья» (№ ГР 01.2.011.21009) на 2011-2015 гг.

Цель исследований: повысить выход и расширить ассортимент полезных продуктов с единицы перерабатываемого сырья путем создания малоотходной технологии переработки костного остатка цыплят-бройлеров.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать комплекс веществ, входящих в структуру костного остатка;

- определить микроструктурную характеристику;

- обосновать возможные пути практического использования для получения пищевых и кормовых продуктов;

- исследовать влияние термической обработки на экстрагирование жиров и деструкцию белков костного остатка;

- исследовать влияние вибрации, термической и ферментативной обработки, органических растворителей на экстрагирование жиров;

- исследовать структуру и свойства белков и жиров, выделенных из костного остатка;

- разработать рациональные технологические схемы получения жировых, белковых и белково-минеральных продуктов из костного остатка

Научные положения выносимые на защиту:

- основные физико-химические, биохимические, морфологические свойства костного остатка, оценка пищевой и биологической ценности;

- технологические решения по созданию инновационных птицепродуктов на основе глубокой переработки костного остатка с использованием принципов ресурсосбережения и импортза-мещения;

- результаты оценки эффективности белковых, белково-минеральных и жировых продуктов из костного остатка цыплят-бройлеров.

Научная новизна работы.

Впервые изучены морфометрические характеристики и состав костного остатка цыплят-бройлеров механической сепара-

ции. Показано, что в химическом составе превалируют белки (25 %), жиры (18,9 %), минеральные вещества (11,1 %).

Морфология костного остатка соответствует костным тканям птицы. В костных пластинках и между ними располагаются тела костных клеток и их отростки, замурованные в костном межклеточном веществе.

Установлены закономерности выделения жира при использовании термической обработки и органических растворителей. Максимальное экстрагирование отмечено при обработке органическим растворителем в течение 4 ч и воздействием вибрации при частоте - 30 Гц, амплитуде 2-3 мм, температуре воды -90 °С и продолжительности обработки 15-20 мин

Определены особенности фракционного и аминокислотного состава белков костного остатка. Общее содержание белка - 25 %, в т.ч. водорастворимые - 1,1 %, солерастворимые - 3,6 %, щело-черастворимые - 20,3 %. Присутствие аланина, глицина, лизина доказывает наличие коллагена.

Произведен расчет показателей пищевой и биологической ценности.

Обоснованы термические режимы деструкции соединительнотканных белков с образованием водорастворимых продуктов при температуре 85-90 °С в течение 6 ч.

В ходе экспериментальных исследований доказана возможность деминерализации костного остатка раствором соляной кислотой с массовой долей 7 % в течение 5 сут.

Предложены направления использования в технологии белковых, белково-минеральных и жировых продуктов

Практическая значимость работы.

Частные технологии белковых, белково-минеральных и жировых продуктов апробированы в лабораторных и опытно-промышленных условиях на базе ООО «Белгранкорм»

Составлены и согласованы в установленном порядке пакеты технических документов на производство: ТУ 9216 - 002 -45810417 - 2012. Пищевая белково-минеральная добавка из костного остатка цыплят-бройлеров; ТУ 9216 - 001 - 45810417 - 2012. Сухие концентраты на основе бульонов из костного остатка птицы для мясных бульонов, супов и соусов; ТУ 9217 - 003 -45810417 - 2013. Белковый обогатитель из костного остатка цыплят-бройлеров; ТУ 9219-004-45810417-2013. Клей из костного остатка цыплят-бройлеров.

Расчет экономической эффективности свидетельствует о целесообразности технических решений. Ожидаемый экономический эффект - 156 тыс. р. на 1 т перерабатываемого сырья.

Социальный эффект заключается в разработке широкого ассортимента доступных для населения продуктов питания и снижения экологической напряженности техногенных производств

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертационные исследования соответствует п. 3, 4 и 6 паспорта специальности 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств».

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- международной научно-технической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» (ВГУИТ, 2011);

- международной научно-технической конференции «Производство продуктов для здоровья человека - как составная часть наук о жизни» (ВГУИТ, 2012);

- международной научно-технической конференции «Адаптация ведущих технологических процессов к пищевым машинным технологиям» (ВГУИТ, 2012);

- международной научно-практической конференции «Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства» (Казахстан, Алматы, 2013);

- инновационном конвенте «Кузбасс: Образование, наука, инновации» (Кемерово, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 статьи в реферируемых журналах, 9 статей и 2 тезиса в материалах конференций, 1 научно-методическая работа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Основное содержание работы изложено на 155 страницах, включая 23 таблицы и 25 рисунков. Список литературы включает 124 источников российских и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научно-практическое значение.

Глава 1 Обзор литературы. Проведен обзор и анализ литературы по современному состоянию и перспективам переработки второстепенного сырья птицеперерабатывающего производства. Обоснован выбор костного остатка в качестве объекта в расширении ассортимента белково-жировых и белково-минеральных продуктов в соответствии с имеющимися сведениями о пищевой и биологической ценности. Обобщены сведения о способах и приемах глубокой переработки костного остатка.

На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Экспериментальная часть

Глава 2 Объекты и методы исследований. В соответствии с целью и задачами работы в качестве объекта исследований использовали костный остаток тушек цыплят-бройлеров, полученного в условиях птицеперерабатывающего комплекса БЭЗРК «Белгранкорм» (г. Белгород).

В работе использовались современные стандартные физические, химические, биохимические, микробиологические и ор-ганолептические методы анализа сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов, а также модифицированные и усовершенствованные методики. Приведена проблемно - целевая схема исследований (рис. 1).

Основная часть экспериментальных исследований и практических разработок выполнена на базе кафедр и лабораторий ФГБОУ ВПО ВГУИТ.

Массометрические исследования и анализ химического состава исследуемых объектов проводили по ГОСТ Р 52421-2005; общую концентрацию белка по методу Къельдаля с предварительной минерализацией проб. Аминокислотный состав сырья и готовой продукции определяли методом ионообменной хроматографии на автоматическом аминоанализаторе AAA -881; жирно-кислотный состав - методом ГЖХ по ГОСТ Р 51484-99; минеральных веществ — гравиметрическим методом после сжигания органических веществ в муфельной печи. Гистоморфологические и ультраструктурные исследования проводили по ГОСТ 19496-93 и методом трансмиссионной электронной микроскопии соответственно. Протеолитическую активность ферментных систем определяли модифицированным методом Ансона в модификации Е. Каверзневой. Оценку безвредности - на тест-культуре Paramecium caudatum (Бузлама B.C. и др., 1997).

Разработка частных технологий

Оценка качества продуктов

Оценка качества технологических

Рис. 1. Схема экспериментальных исследований

Органолептические показатели качества готовых изделий в соответствии с ГОСТ 5897-90. Функционально-технологические свойства: влагосвязывающую способность - по методу Грау и Хамма в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман; влаго-удерживающую способность - согласно рекомендациям (Анти-пова JI.B. и др., 2001). Аромат - на анализаторе запахов с методологией «Электронный нос».

Оценка качественных показателей клея из костного остатка проводили в соответствии с ГОСТ 2067-93.

Расчет комплексных показателей биологической ценности осуществляли по H.H. Липатову (мл.)

Для математической обработки результатов исследований использованы методы регрессионного анализа с применением

многофакторного планирования, градиентного метода и метода наименьших квадратов, линейного программирования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 3 Изучение состава и свойств основных химических веществ костного остатка посвящена изучению массомет-рических характеристик, химического состава и морфолого-биохимической характеристики сырья. Проведен анализ эссенци-альных макро- и микронутриентов с оценкой пищевой и биологической ценности объекта исследования.

Установлены морфометрические данные костного остатка. Сырье имеет вид рассыпчатой массы или брикетов от светло-розового до темно-красного цвета без постороннего запаха, в своей массе состоит из кусочков кости размером до 3 см и небольшого количества мякотных тканей (около 5 %). Содержание и размер костных включений обуславливает выбор эффективных способов модификации такого сырья в производстве продуктов питания. Как показали измерения, средний размер костного фрагмента исследуемого сырья составляет 146 ± 49,3 мкм.

Химический состав костного остатка зависит от вида сырья, использованного оборудования, режимов прессования и характеризуется следующими средними данными, приведенными на рис. 2,3.

11,1

18,9

В белка И жира Оводы 0 минеральных веществ

Рис. 2. Химический состав костного остатка

20,3

О водорастоворимые В солерастворимые Ш щелочерастворимые Рис. 3. Фракционный состав белков

Полученные данные химического состава позволяют говорить о том, что костный остаток отличается достаточно высокой массовой долей белка (25 %), что положительно решает вопрос о

целесообразности его использования для получения продуктов, ориентированных для восполнения недостатков белкового рациона человека или животных.

Анализ экспериментальных данных исследования фракционного состава белков позволил сделать заключение о том, что в костном остатке тушек цыплят-бройлеров основной является щелочерастворимая фракция (рис. 3.). Это обстоятельство требует разработки особых технологических приемов по рациональному использованию такого вида сырья.

Белковые системы содержали полный набор протеиноген-ных аминокислот. Доля незаменимых составляло свыше 27 % (табл. 1). Практически все аминокислоты - лимитирующие. Следует отметить высокое содержание физиологически значимых аминокислот, в т.ч. незаменимой - лизина, из заменимых - ала-нина, глицина - структурных признаков белка коллагена. Положительным следует отметить и высокое содержание вкусоарома-тических аминокислот - глютаминовой и аспрагиновой.

Таблица 1

Аминокислотный состав костного остатка цыплят бройлеров

Наименование незаменимых аминокислот Массовая доля, % к массе сырья Аминок ислот- ный скор, % Наименование заменимых аминокислот Массовая доля, % к массе сырья

валин 2,4 192,0 аланин 1.8

изо лейцин 0,5 50,0 аргинин 1,7

лейцин 1,0 57,1 аспарагиновая кислота 1,8

лизин 1.2 87,2 гистидин 0,3

метионин 0,2 22.8 глицин 6.0

треонин 0,7 70,0 глутаминовая кислота 2,8

фенилаланин 0,6 40.0 проЛИН 1,9

триптофан 0,005 2,0 серии 0,9

тирозин 0,4

ЦИСТИН 0,2

всего 6,8 17,9

КРАС 63,13

БЦ 36,87

Как показали исследования химического состава костного остатка птицы, в нем содержится до 18,9 % жира. Отличительной характеристикой костного жира является высокое содержание лецитина по сравнению с другими видами животных жиров,

(0,131 - 0,176 %). Высокое содержание лецитина обуславливает хорошую эмульгурующую способность данного вида жира и предопределяет его использование при производстве эмульсий.

Наибольший удельный вес среди насыщенных жирных кислот в составе костного жира принадлежит гексановой (пальмино-вой) кислоте (22,31 %).

Наиболее выраженными биологическими свойствами обладают так называемые полиненасыщенные жирные кислоты - ли-нолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты.

Расчетные данные коэффициента метаболизации показали для костного жира - 0,036 в сравнении с говяжьим жиром -0,004, что высоко оценивает его биологическую ценность и положительно характеризует его перспективы в питании, в том числе и для получения белково - жировых эмульсий.

Результаты исследования химического состава костного остатка свидетельствуют о значительной доле минеральных веществ (11,1 %), превалирует доля кальция - 3,9 %, фосфора - 2,0 %, железа - 101,8 %, калия - 0,3 %. Известна их важная роль в целом ряде физиологических процессов у человека.

Результат микроструктурных исследований показывает (рис. 4), что ткань состоит из костных клеток звездчатой формы и основного межклеточного вещества, содержащего осеиновые волокна и минеральные соли, формирующие костные пластины.

Межклеточное вещество представляет компактное вещество кости (костные пластины расположены упорядоченно). Также мож но наблюдать светлые пята на разрезе (каналя Фольк-мана).

В костных пластинках и между ними располагаются Рис, 4. Костный остаток цыплят-бройлеров, тела КОСТНЫХ клеток И ИХ Продольный разрез. Окр. гематоксилин-эозин, отростки, замурованные В KOCT-Ув. х 200: 1 - компактное вещество кости; НОМ межклеточном веществе.

2 - остеоциты (костные клетки); В целом клеточная структура

3 - канал Фолькмана ткани не нарушена и соот-

ветствует костной ткани птицы.

Результаты исследования химического, аминокислотного, минерального составов, морфологического строения костного остатка свидетельствуют о высокой пищевой ценности и возможности его использования на пищевые цели с применением различных способов модификации структуры, в частности для получения белковых, белково-минеральных и жировых продуктов.

Глава 4 Обоснование способов комплексной переработки костного остатка цыплят-бройлеров. Характеристика структуры и содержания основных пищевых веществ костного остатка позволила рекомендовать приоритетные направления его переработки. Комплексная технология переработки костного остатка независимо от видов вырабатываемой продукции и ее назначения предусматривает на первой стадии извлечение жира. Особенность этого процесса обусловлена тем, что жир, с одной стороны, является ценным пищевым продуктом, содержащим незаменимые жирные кислоты, которые жизненно необходимы человеку, а с другой - затрудняет проведение последующих технологических операций и снижает качество готовой продукции, сокращает сроки хранения. Обезжиривание проводили в несколько этапов с целью максимального получения сопутствующих продуктов.

На первом этапе применяли традиционный способ термической обработки, конечными продуктами которого являются пищевой костный жир и пищевой бульон. Для установления оптимальной продолжительности бульоны из костного остатка варили при соотношении костный остаток, вода 1:2, температуре 80 — 95 °С в течение 3 ч. Выделившийся жир снимали, бульон сливали, затем отбирали средние пробы для проведения дегустации и физико-химических исследований (табл. 2, рис. 5).

Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс варки, были применены математические методы планирования эксперимента в виде уравнения регрессии. Математическая модель изучаемого процесса представляется в виде полинома второй степени:

Г = К +±ЬХ, +±ЪпХ* + ±ЪцХХ1

,=1 м ,<1 5 (1)

В качестве основных факторов, влияющих на процесс варки были выбраны: Х1 - температура термообработки костного остатка, °С;1г продолжительность термообработки костного остатка, мин; Х} - гидромодуль термообработки костного остатка, ед.

Таблица 2

Органолептические и физико-химические характеристики пищевых бульонов

Наименование Продолжительность ва рки, мин

60 1 80 1 100 120 1 180

бульоны

органолептические показатели (t = 80° С) :

внешний вид слегка мутный мутный мутный мутный мутный

вкус и запах приятные, хорошо выраженные приятные, хорошо выраженные приятные, хорошо выраженные приятные, хорошо выраженные с привкус ом солисто сти

цвет серый с желто-оранжевым оттенком от желтого до светлосерого с желтоватым оттенком от желтого до светлосерого с желтоватым оттенком светло серый с желтоватым оттенком серый

физико - химические показатели, % к массе бульона

сухие вещества 4,9 12,2 14,2 15,9 18,6

жир 1.5 6,5 7,1 7,3 7,7

белок 3,4 5,7 7,1 8,6 10,9

і \

• і

111

yr ! J"

/ -Й-"!-Y

t

і ! і ; j

& і ] I í

60 80 100 120 180

Продолжительность варки, мин

—О—сухие вещества —О—белок -ц^ жир

Рис. 5. Изменение массовой доли сухих веществ, белка и жира в костном бульоне

Факторы совместимы и некоррелируемы между собой.

Критериями оценки влияния различных факторов на процесс варки выбраны: У) - массовая доля сухих веществ в бульоне,0/); У2 - удельные энергозатраты, кВт-ч/кг; Y3 - органолепти-ческая оценка, баллы.

Применено центральное композиционное униформротата-бельное планирование и выбран полный факторный эксперимент 24 . При обработке результатов эксперимента применены следующие статические критерии: проверка однородности дисперсий -критерий Кохрена, значимость коэффициентов уравнений регрессии - критерий Стьюдента, адекватность уравнений - критерий Фишера. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс под влиянием исследуемых факторов: Y[= 12,634 + 2,126 Х,+ 1.418 X,- 1,161 Х3+0,213 X, Х^-0.163 Х1 Х2-

- 0.088 X, -X, - 0.590 X,- - 2,021 Х22+ 0.753 ХА (2)

Y2= 2,9752 + 0,2804 Х,+ 0,9276 Х2 + 0.0639 Xr 0.0250Х, -X, + 0.0250 XL

•Хг - 0.0750 Х? -X, -0.3717 X,2- 0.0660 Х,2+ 0.0383 Xf. (3)

Y3= 3,785 - 0,217 X,- 0,580 Х2 + 0.076 Хг 0,413 X, Х2 + 0,263 X, -Х3 -

- 0.013 Хо Х, + 0.063 X,1 + 0.028 Х22+ 0.099 Xf. (4) В результате решения оптимизационной задачи при условиях Y, (X,; Х2; Х3) -»-шах; Y2 (X,; Х2; Х3)-► min; Y3 (X,;

Х2; Х3)-► тах, получены рациональные интервалы изменения

параметров: X, = 90-95 °С; Х2= 80-100 мин; Х3=\:2Л :3.

Таким образом, степень обезжиривания костного остатка на момент обработки 80 мин составила 36,5 % (массовая доля жира в костном остатка - 12,3 %). Отмечены незначительные потери белка (6,45 %). В процессе обезжиривания уменьшилось суммарное количество аминокислот. Доля незаменимых аминокислот теперь составляет 24 % к общему количеству. Практически отсутствует аминокислота - триптофан. Лидирующие позиции остаются за валином, лизином и лейцином (аминокислотный скор которых составляет 30,18, 12,52, 8,5 %). Для обеспечения качества получаемых продуктов переработки необходимо провести более полное обезжиривание.

Известно, что максимальная степень обезжиривания наблюдается методом экстрагирования органическими растворителями и воздействием импульсной техники. Проведены исследования по обоснованию обезжиривания костного остатка бензином. Установлено, что массовая доля жира снижается до 0,8 % при обработке растворителем в течение 4 ч, а дополнительное использование вибрационных аппаратов при частоте - 30 Гц, амплитуде 2-3 мм, температуре воды - 90 °С сокращает процесс до 15-20 мин.

Как показали исследования фракционного состава (рис. 3), массовая доля водо - и солерастворимых белков в костном остатке составляет около 4,8 %. Применяя известную методику фракционирования, последовательно выделяли водо- и солераство-римые белки соответственно водой и раствором поваренной соли.

Выявлено, что экстракт белка с массовой долей 4,8 % можно получить при обработке костного остатка водой при гидромодуле 1:6, температуре 0 - 4 °С и последующей обработкой рассолом с массовой долей соли 5 % при 0 °С.

Другим направлением глубокой переработки костного остатка может быть способ получения белкового обогатителя, в основе которого лежит процесс деминерализации для удаления минеральных веществ и ослабления прочностных свойств.

Деминерализацию костного остатка проводили соляной

Продолжжельность, сут. -°-р-р НС1 м.д.= 1 % -а-р-рНС1 м.д.= 3% -й-р-рНС1м.д.= 5% -*-р-рНС1 м.д.= 7% —<-р-рНС1 м.д.= 10%

Рис. 6. Условия деминерализации костного остатка

Установлено что максимальный эффект проявляется при 1

обработке костного остатка соляной кислотой с массовой долей 7 %, гидромодуле 1:3 в течение 5 сут.

Разработана альтернативная технология биомодификации обезжиренного костного остатка ферментами протеолитического действия для получения белково-минеральной добавки, обладающей высокими функциональными свойствами и пищевой и биологической ценностью.

По результатам проведенных исследований обоснованы условия обработки сырья ферментом протеолитического действия «Протосубтилин Г 1 Ох» при температуре - 40 °С, рН = 6,5 -7,2, в течение - 4 ч.

Основным белком соединительной ткани костного остатка является коллаген. Для перевода его в растворимую форму -глютин и дальнейшей пептизации изучали процесс обесклеива-ния костного остатка при температуре 85-90 °С в интервале 0-10 ч по накоплению экстрактивных азотсодержащих веществ и склеивающей способности. Доказано проявление наивысшей клеящей способности при обработки в течение 6 ч.

Для обеспечения стабильности свойств разработанных белковых продуктов при хранении их высушивали при оптимальных режимах с применением распылительной и конвективной сушки по известным рекомендациям.

В главе 5 «Разработка частных технологий переработки костного остатка» описаны направления и частные технологии глубокой переработки костного остатка для получения белковых, белков-минеральных и жировых продуктов, а также приводится оценка их свойств и качественных показателей.

В соответствии с полученными результатами разработаны комплексные технологические схемы (рис. 10, 11, 12) получения белковых продуктов из костного остатка птицы.

Изучены органолептические, физико-химические показатели (табл. 3), аминокислотный состав, микробиологические показатели и показатели безопасности сухих бульонов.

Оценивая практические возможности использования сухих белковых концентратов проводили ароматическую оценку бульонов, приготовленных при различной продолжительности. В качестве контроля использовали мясной бульон. Для тестируемых свежеприготовленных проб бульона характерен идентичный запах, отражающийся близким составом равновесной газовой фазы (РГФ) над пробами (рис. 7).

Проба 3-30

Рис 7. - «Визуальные отпечатки» максимальных сигналов сенсоров в РГФ над тестируемыми пробами.

Таблица 3

Показатель Характеристика и нормы

сухой бульон с пряностями сухой белковый экстракт

внешний вид однородный порошок светло - кремового цвета без посторонних примесей

структура порошкообразная, комочки легко рассыпаются

цвет бульона от желтого до светло - коричневого

прозрачность допускается незначительное количество жира на поверхности

вкус и запах бульона приятный вкус мясного бульона с ароматом овощей

массовая доля сухих веществ 92,6 92

массовая доля влаги, %, 7,4 8,0

массовая доля белка, % 57,4 65.8

массовая доля соли, % 20.0 20,0

массовая доля жира, % 10,1 -

выход к массе бульона, % 7,3 5

энергетическая ценность, ккал/ 320,5 263,2

В процессе обработки по технологии получения белкового обогатителя костный остаток изменяет свой состав (табл. 4). Конечный продукт характеризуется высокой массовой долей белка (86,6 %), обеспечивающей его высокие функциональные свойства и прикладные возможности (рис. 8, 9).

Таблица 4

Химический состав_

Наименование Массовая доля, %

белка влаги жира золы

Костный остаток 25,0 45,0 18,9 11,1

Костный остаток после обезжиривания 23,82 72,46 3,82 17,1

Белковый обогатитель 86,6 8,0 3,82 0,52

£

Массовая доли обогатителя, к

Рік. 8. Влагосвязывающая способность

і

и

25 за Массовая доля обогатителя, %

Рис. 9. Влагоудерживающая способность

Полученный после обезжиривания клей (глютин) характеризуется более высокой вязкостью и большей стойкостью против загнивания в сравнении с известным образцом (табл. 5).

Таблшр 5

Наименование показателя Исследуемый образец Клей марки К2 о

Внешний вид и цвет клея Хлопьевидные или порошкообразные частицы светло-желто го цвета с сероватым оттенком Хлопьевидные или порошкообразные частицы от светло-желтого до светло-коричневого цвета с сероватым оттенком

Массовая доля влаги, %, не более 17 17

Вязкость условная (ВУ), условные градусы, не менее 2,2 2,0

Прочность склеивания древесины, МПа (кг/см2), не менее 9,0 7,5

Массовая доля общего жира, %, не более 3,0 3,0

Массовая доля золы, %, не более 3,0 3,0

Стойкость раствора клея против загнивания, сут, не менее 4 3

Пенообразование, см", не более 40 50

Рис. 10. Технологическая схема получения сухих концентратов на основе бульонов

Таким образом, по результатам проведенных исследований получены сведения по содержанию основных пищевых веществ костного остатка и обоснованы рациональные направления прикладных технологий его переработки для получения белковых, белково-минеральных и жировых продуктов.

По результатам проведенных исследований разработаны пакеты ТУ: ТУ 9216 - 002 - 45810417 - 2012 . Пищевая белково-минеральная добавка из костного остатка цыплят-бройлеров; ТУ 9216 - 001 - 45810417 - 2012. Сухие концентраты на основе бульонов из костного остатка птицы для мясных бульонов, супов и соусов; ТУ 9217 - 003 -45810417-2013. Белковый обогатитель из костного остатка цыплят-бройлеров; ТУ 9219-00445810417-2013. Клей из костного остатка цыплят-бройлеров.

Результаты апробированы в условиях ООО «Белгранкорм». Расчетный экономической эффект составляет 156 тыс. р. на 1 т перерабатываемого сырья.

Рис. 11. Технологическая схема получения сухих концентратов экстрагированием

Рис. 12. Комплексная схема получения белкового обогатителя

выводы

1. Оценка химического состава доказывает содержание белка - 25 %, жира - 18,9 % , минеральных веществ -11,1%.

2. Определены оптимальные условия получения бульонов при температуре 85 °С, гидромодуле 1 : 2 и продолжительности 80 мин.

3. Доказана возможность получения белкового продукта методом последовательного экстрагирования водо- и солераство-римых белков.

4. Установлены закономерности выделения жира при использовании термической обработки и органических растворителей. Максимальное экстрагирование отмечено при обработке органическим растворителем в течение 4 ч и воздействием вибрации при частоте - 30 Гц, амплитуде 2-3 мм, температуре воды -90 °С и продолжительности обработки 15-20 мин

5. На основе сухих белковых смесей разработаны рецептуры сухих белковых концентратов, рекомендуемых к употреблению в качестве основы для бульонов, соусов и паст.

6. Установлены термические режимы деструкции соединительнотканных белков с образованием водорастворимых продуктов при температуре 85-90 °С в течение 6 ч

7. В ходе экспериментальных исследований доказана возможность деминерализации костного остатка раствором соляной кислоты с массовой долей 7 % в течение 5 сут.

8. Изучены физико-химические и функционально-технологические показатели белковой добавки из костного остатка, доказана биологическая безопасность.

9. Рекомендованы технологические схемы получения белковых, белково-минеральных добавок и жировых продуктов

10. Разработаны пакеты технической документации на полученные готовые продукты. Технологи апробированы. Показана экономическая целесообразность.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Антипова, JI.B. Обоснование прикладных аспектов рационального использования костного остатка птицы [Текст] / JI.B. Антипова, C.B. Полянских, О.Г. Орехов, Ю.А. Сулина // Вестник ВГУИТ №1. - Воронеж: ВГУИТ, 2013. С. 109-113. (лично соискателем 0,08 п.л.).

2. Прянишников, B.B. Маринады для мясных полуфабрикатов [Текст] / В.В. Прянишников, В.В. Копыхалова, О.Г. Орехов // Пищевая промышленность, 2013. - №8. - С.24-25. (лично соискателем 0,04 п.л.).

3. Орехов, О. Г. Обоснование получения натурального клея из костного остатка цыплят-бройлеров [Текст] / О. Г. Орехов // Вестник ВГУИТ № з. _ Воронеж: ВГУИТ, 2013. С. 130-134. (лично соискателем 0,31 п.л.).

Статьи и материалы конференций

1. Орехов, О.Г. Сухие концентраты на основе бульонов из костного остатка птицы [Текст] / О. Г. Орехов // Птица и птице-продукты, 2013. - №3. - С. 60-63. (лично соискателем 0,25 п.л.).

2. Антипова, JI.B. Белково-минеральная добавка из биомо-дифицированного костного остатка цыплят-бройлеров [Текст] / JI.B. Антипова, C.B. Полянских, О.Г. Орехов // Мясной ряд, 2013. - №5. — С.78-79. (лично соискателем 0,04 п.л.).

3. Антипова, J1.B. Рациональное использование костного остатка при переработке цыплят-бройлеров [Текст] / Л.В. Антипова, C.B. Полянских, О.Г. Орехов // Мясные технологии, 2013. -№5. - С.32-34. (лично 0,063 п.л.).

4. Рудь, А.И. Экономический эффект от сортировки туш по выходу мяса [Текст] / А.И. Рудь, П.В. Ларионова, О.П. Зыбкина, О.Г. Орехов, A.A. Заболотная // Достижения науки и техники АПК, 2012. - №8. - С.11-13. (лично соискателем 0,04 пл.).

5. Полянских, C.B. Костный остаток переработки птицы в расширении ассортимента птицепродуктов [Текст] / C.B. Полянских, О.Г. Орехов // Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития: материалы международной научно-технической конференции. - Воронеж: ВГУИТ, 2011. - С. 434441. (лично соискателем 0,25 п.л.).

6. Орехов, О.Г. Костный остаток переработки птицы - перспективный сырьевой источник [Текст] / О.Г. Орехов, C.B. Полянских// Производство продуктов для здоровья человека - как составная часть наук о жизни: материалы международной научно- технической конференции. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. -С. 136-140. (лично соискателем 0,16 п.л.).

7. Орехов, О. Г. Получение и исследование свойств костного остатка при глубокой переработке цыплят-бройлеров в условиях ООО «Белгранкорм» [Текст] / О.Г. Орехов, С. В. Полянских

у г

// Материалы LI отчетной научн. конф. препод, и научн. сотруд. ВГУИТ за 2012 г.: В 3 ч. Ч. 1. Воронеж, гос. ун-т инжен. технол. -Воронеж, 2013. - С. 64-68. (лично соискателем 0,16 п.л..).

8. Антипова, JI. В. Сухие белковые основы из костного остатка цыплят-бройлеров [Текст] / Л. В. Антипова, О. Г. Орехов, С. В. Полянских, Ю. А. Сулина // Материалы межд. науч.-практ. конф. «Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства». Алматинский технол. ун-т. -Алматы, 2013. С.210-211. (лично соискателем 0,3 пл.).

9. Антипова, Л. В. Прикладные аспекты пищевого использования костного остатка цыплят-бройлеров [Текст] / Л. В. Антипова, С. В. Полянских, О. Г. Орехов // Материалы инновационного конвента «Кузбасс: Образование, наука, инновации». - Кемерово, 2013. - С. 110-113. (лично соискателем 0,08 п.л.).

10. Полянских, C.B. Прикладные аспекты рационального использования костного птицы [Текст] / C.B. Полянских, О.Г. Орехов, Ю.С. Антюхова // Адаптация ведущих технологических процессов к пищевым машинным технологиям: материалы международной научно- технической конференции. Часть 3. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. - С. 171-172. (лично соискателем 0,04 п.л.).

11. Орехов, О. Г. Оценка сырьевого потенциала костного остатка птицы [Текст] / О.Г. Орехов, С. В. Полянских // Материалы L отчетной научн. конф. препод, и научн. сотруд. ВГУИТ за 2011 г.: В 3 ч. Ч. 1. Воронеж, гос. ун-т инжен. технол. - Воронеж, 2012. - С. 98. (лично соискателем 0,03 пл.).

12. Современные технологии нетрадиционных продуктов из сырья мясной отрасли [Текст]: метод, указания к лаб. работам по дисциплине «Современные технологии мясной отрасли» У Воронеж. гос. ун-т инж. технол.; сост. H. М. Ильина, С. В. Полянских, О. Г. Орехов. - Воронеж : ВГУИТ, 2013. - 32 с. (лично соискателем 0,663 е.).

ФГБОУВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУВПО «ВГУИТ») Отдел полиграфии ФГБОУВПО «ВГУИТ» Адрес университета и отдела полиграфии: 394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Подписано в печать 27.11.2013. Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 253

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

На правах рукописи

V

04201455654 ^

ОРЕХОВ ОЛЕГ ГЕННАДЬЕВИЧ

ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА КОСТНОГО ОСТАТКА ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ: СВОЙСТВА СЫРЬЯ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕЛКОВЫХ, БЕЛКОВО-МИНЕРАЛЬНЫХ И ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ

05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, почетный работник ВПО РФ, доктор технических наук, профессор Л.В. Антипова

Воронеж-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 Аналитический обзор литературы 8

1.1 Глубокая переработка птицепродуктов. Опыт и тенденции 8

1.2 Строение, структура и свойства кости 17

1.3 Направления использования костного остатка птицы 21 ГЛАВА 2 Объекты, материалы и методы исследований. 43

2.1 Объекты и материалы исследований 43

2.2.. Методы исследований 45

2.3 Схема экспериментальных исследований 62

2.4 Математическое планирование и статистическая обработка результатов экспериментальных исследований 64

ГЛАВА 3 Изучение состава и свойств основных химических веществ

костного остатка 67

3.1 Морфометрические исследования 67

3.2 Оценка качественных показателей костного остатка 69

3.3 Микроструктура костных фрагментов костного остатка. 74

3.4 Исследование температуры сваривания коллагена костного

остатка цыплят - бройлеров 78

ГЛАВА 4 Обоснование способов комплексной переработки 82 костного остатка цыплят-бройлеров

4.1 Обоснование условий обезжиривания костного остатка и 82 влияние на качество продуктов

4.2 Обоснование условий экстрагирования белковых фракций 108

4.3 Обоснование процесса деминерализации 111

4.4 Обоснование условий биотехнологической обработки 116 обезжиренного костного остатка

4.5 Обоснование условий обесклеивания костного остатка 123

4.6 Условия сушки и оценка качества сухих продуктов 125 ГЛАВА 5 Разработка частных технологий переработки костного остатка 132

5.1 Технология сухих концентратов 132

5.2 Технология пищевой добавки 145

5.3 Разработка биотехнологического способа получения белково-минеральной добавки 156

5.4 Технология получения клея 162

ВЫВОДЫ. 168

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 169

ПРИЛОЖЕНИЯ 182

ВВЕДЕНИЕ

Птицеперерабатывающая промышленность является одной из |1 крупнейших отраслей пищевой промышленности, она призвана обеспечивать

население страны пищевыми продуктами, являющимися основным источником белков и формирующими структуру питания.

Перед птицеперерабатывающей промышленностью стоит задача производства качественных мясных продуктов широкого ассортимента, удовлетворяющего физиологическим потребностям человека. Создание эффективного производства переработки сельскохозяйственного сырья на принципах безотходности тесно связано с дальнейшей автоматизацией и механизацией сельского хозяйства и перерабатывающих отраслей АПК, снижением сырьевых, энергетических и трудовых затрат и обеспечивающим получение максимального выхода продуктов с единицы перерабатываемого сырья [98, 99, 102].

Таким образом, повышение эффективности работы птицеперерабатывающих предприятий основывается на рациональном использовании всех составных частей мяса птицы, основанное на глубокой переработке и внедрении прогрессивных методов разделки и обвалки тушек. Такая технология позволяет устранить отрицательное влияние дефектов выращивания, транспортировки и убоя. По технологии глубокой переработки ценные части тушки направляют на выработку полуфабрикатов и готовых изделий; остальную часть тушки с большим содержанием кости - на механическую обвалку. Такой подход повсеместно используется в отрасли и популярен среди производителей птицепродуктов.

В настоящее время производство мяса птицы является крупнейшим среди других участников рынка пищевых продуктов. Мясо птицы и продукты ее переработки пользуются стабильно высоким потребительским спросом. Значительный потенциал отечественного рынка такой продукции

превышает предложение, что является дополнительным стимулирующим фактором развития данного производства.

Выработка мяса птицы в течение последних 5 лет увеличивалась в

* I

среднем на 21 % в год. Строительство и модернизация птицефабрик позволили российским участникам рынка не только увеличить выпуск продукции, но и улучшить ее качество [96, 99, 120].

Наиболее ценные части тушки направляют на выработку полуфабрикатов и готовых изделий; остальные менее ценные в пищевом отношении части с большим содержанием кости (каркасы, спинки, шеи, ноги, крылья), а также тушки с технологическими дефектами - на механическую обвалку [40, 42, 51].

Механическая сепарация позволяет получить, с одной стороны, функциональные белки, которые могут быть использованы при производстве разнообразных продуктов глубокой переработки, таких как колбасы, сосиски, рулеты, реструктурированные мясные продукты (91 %) и суповые наборы. Этот источник дешевого сырья позволил устанавливать конкурентоспособные рыночные цены на продукты из мяса птицы. Выход механически сепарированного мяса птицы составляет от 50 до 70 %. Доля фарша птицы составляет 65 % от общей ёмкости национального рынка этого вида полуфабриката [26, 47, 51].

С другой стороны, в процессе механической сепарации получают ценное побочное сырье - костный остаток, имеющий вид рассыпчатой массы или брикетов от светло-розового до темно-красного цвета без постороннего запаха. Основное его использование связано с производством пищевых бульонов и кормовой продукции [27, 28, 45, 46]. Однако костный остаток является источником биологически ценных белков, жиров, минеральных веществ, имеет широкие потенциальные возможности и требует разработки эффективных комплексных технологий переработки на основе

максимального использования основных пищевых веществ.

В условиях птицеперерабатывающего производства, только на примере одного предприятия ООО «Белгранкорм», ежедневно накапливается до 320 т

отходов, в т. ч. и биологически ценных белоксодержащих. Особенности технологии переработки мяса птицы обеспечивает накопление костного остатка до 30 т/сут [47].

Расширение ассортимента птицепродуктов на основе глубокой переработки костного остатка соответствует системе реализации основных национальных приоритетов в области обеспечения здоровья населения, изложенных в Российских программах «Развитие АПК», «Здоровое питание -здоровье нации», «Развитие биотехнологий в России», а также направления РТП «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК -продукты здорового питания».

Значительный вклад в разработку технологий белковых и белково-минеральных веществ на основе рационального использования вторичных ресурсов внесли: проф. Соколов А. А., проф. Файвишевский М. Л., проф. Рогов И. А., проф. Лисицын А. Б., проф. Чернуха И. М., проф. Антипова Л. В. и др.

В связи с вышеизложенным, цель работы заключалась в повышении выхода и расширении ассортимента полезных продуктов с единицы перерабатываемого сырья путем создания малоотходной технологии переработки костного остатка цыплят-бройлеров.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать комплекс веществ, входящих в структуру костного остатка;

- определить микроструктурную характеристику;

- обосновать возможные пути практического использования для получения пищевых и кормовых продуктов;

- исследовать влияние термической обработки на экстрагирование жиров и деструкцию белков костного остатка;

- исследовать влияние вибрации, термической и ферментативной обработки, органических растворителей на экстрагирование жиров;

- исследовать структуру и свойства белков и жиров, выделенных из костного остатка;

- разработать рациональные технологические схемы получения жировых, белковых и белково-минеральных продуктов из костного остатка.

Диссертационные исследования проводились в рамках гос.бюджетной НИР кафедры «Технология продуктов животного происхождения» Воронежского государственного университета инженерных технологий «Технологии живых систем в экологически безопасном ресурсосберегающем производстве и переработке животного сырья» (№ ГР 01.2.011.21009) на 2011-2015 гг.

1 Обзор источников литературы

1.1 Глубокая переработка птицепродуктов. Опыт и тенденции

Рост объемов производства птицепродуктов обусловливает объективную необходимость поиска путей рационального и комплексного использования сырья.

Глубокая переработка мяса птицы решает многие проблемы целесообразного применения сырья. При этом необходимо отметить, что одновременно решается и экологическая проблема, так как все сырье, включая малоценное, подвергается переработке (производство бульонов, кормов). Следовательно, существенно снижается доля производственных отходов, образующихся при потреблении мяса птицы в виде тушек или мясокостных полуфабрикатов [12, 27].

Промышленная переработка сырья позволяет также рационально применять нестандартное по упитанности и обработке meo птицы, вовлечь в сферу производства сырье, которое прежде не находило эффективного сбыта.

Глубокая переработка мяса птицу обеспечивает:

- комплексное и рациональное использование сырья;

- снижение затрат труда на приготовление пищи в общественном питании и домашних условиях;

- производство продуктов, сбалансированных по химическому составу, биологически активным нутриентам;

- возможность выбора изделий в соответствии с гастрономическими и религиозными запросами потребителей;

- расширение ассортимента продуктов для различных групп населения;

- снижение экологической нагрузки на природу за счет промышленной переработки костного сырья;

- получение предприятием дополнительной прибыли, объем которой зависит от мощности цеха и вырабатываемого ассортимента.

Одной из заметных тенденций мясной индустрии в Росси в последнее время является образование агропромышленных холдингов. Многие предприятия, имевшие мощности по переработке мяса, занялись производством мясного сырья, не только продолжая наращивать производство мяса птицы, но и развивая его переработку, в том числе глубокую.

Формирование оптимального ассортимента продукции осуществляется на базе комплексного использования сырья, применения действующих и новых технологий, технических возможностей производства с учетом потребительского спроса.

Глубокая переработка позволяет рационально использовать нестандартное по упитанности и обработке мясо птицы, вовлечь в сферу производства сырье, которое прежде не находило эффективного сбыта.

Она позволяет рационально использовать тушку, выделяя наиболее ценные части (грудку, окорочок, крылья) и направляя их на производство полуфабрикатов, а менее ценные части (каркасы и шеи) после получения мяса птицы механической обвалки - на производство рубленых полуфабрикатов, колбасных изделий, фаршевых консервов. Имеется некоторый опыт использования костного остатка, получаемого в процессе механической обвалки, в производстве бульонов, сухих кормов, консервов для животных ит. д. [15,28, 45,50].

Увеличение производства птицепродуктов и расширение ассортимента обусловлено возросшим спросом населения на эти виды изделий, который связан с социально-экономическими сдвигами в обществе в последние годы. В пользу этого свидетельствует и зарубежный опыт, так как в ряде стран на изготовление различных продуктов направляется от 70 до 90 % от общего объема мяса птицы. Ассортимент продукции при переработке мяса птицы представлен на рисунке 1.1.

Мясо птицы является хорошим сырьем для изготовления продуктов питания, так как большую часть тушек птицы составляют съедобные мякотные ткани. Они являются важнейшим источником полноценного белка

животного происхождения, липидов с высоким уровнем эссенциальных жирных кислот. Следует отметить высокую биологическую ценность мяса птицы, обусловленную соответствием уровня незаменимых аминокислот белку куриного яйца, с высоким уровнем полиненасыщенных жирных кислот, в том числе и эссенциальных, содержанием витаминов, макро - и микроэлементов.

Рисунок 1.1 - Структура рынка мяса птицы: 1 - колбасы, консервы и др. продукты из мяса птицы; 2 - натуральные полуфабрикаты; 3 - целые тушки

Одним из важнейших направлений увеличения объемов реализации мяса птицы является разработка ассортимента, технологий полуфабрикатов и организация их производства [10, 11, 19, 66, 81].

В связи с возрастающей занятостью населения и отсутствием времени на приготовление пищи с каждым годом растет потребительский спрос на полуфабрикаты из мяса птицы, максимально подготовленные к тепловой обработке. Спрос населения на полуфабрикаты из мяса птицы должен обеспечиваться ростом объемов их производства и расширением ассортимента. Технологическая схема производства натуральных полуфабрикатов из птицы представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Схема производства натуральных полуфабрикатов

Из множества возможных схем разделки тушек птицы наиболее целесообразной является анатомическая разделка, когда от тушки отделяются ее части по строго контролируемым точкам и линиям. Большую долю массы тушек всех видов птицы составляют грудки (от 25,4 до 32,6 %) и окорочка (от 25,0 до 33,7 %), доля спинно-лопаточных и пояснично-крестцовых частей составляет от 23,4 до 33,6 %. Мышечная ткань тушек птицы, сосредоточена в

грудках и окорочках, и существенно меньшая ее часть находится в спинно-лопаточной и пояснично-крестцовой частях тушки (каркасе).

Отделить мышечную ткань от последних возможно только при больших затратах ручного труда, что экономически не целесообразно [46, 90].

Особенности технологии производства полуфабрикатов заключаются в том, что сырьем являются тушки кур и цыплят-бройлеров, имеющие относительно небольшую массу. Масса тушек уток несколько больше массы тушек ранее перечисленных видов сырья. Масса тушек гусей и особенно индейки существенно отличается в разы от массы тушек кур и цыплят-бройлеров, что предопределяет необходимость их глубокой переработки и создания более мощных устройств и машин для их расчленения на части и отделения кускового мяса.

Особенности морфологического состава учтены при разработке ассортимента, технологии и схемы анатомического расчленения тушек птицы.

По морфологическому составу окорочка (голень, бедро), задние четвертины, крылья (части крыльев), филе, бескостные окорочка являются полуфабрикатами для приготовления вторых блюд, а спинно-лопаточная и пояснично-крестцовая части тушек - для первых блюд.

Для полуфабрикатов из птицы может быть предусмотрена панировка, с тем, чтобы сохранить сочность продукта и увеличить его выход после тепловой обработки.

На основании качественной оценки отдельных частей тушки с учетом их морфологического состава, кулинарной направленности, гастрономического назначения для предприятий общественного питания, в частности ресторанов быстрого обслуживания, для розничной торговли разработаны универсальные технологические схемы разделки тушек кур, цыплят-бройлеров, уток, гусей и индейки, а также технология получения кускового мяса.

Усилиями специалистов ВНИИПП созданы отечественные средства механизации разделки тушек птицы, а также машины и устройства для отделения бескостного мяса с грудной части тушек и окорочков. Это

позволило получать бескостное мясо цыплят-бройлеров без значительных затрат ручного труда на обвалку. Механизированным способом выделяется около 45,7 % кускового мяса от массы тушек цыплят-бройлеров и 45,4 % от 1 тушки индейки [7, 26, 50].

С грудной части тушек птицы с каждой стороны килевой кости располагаются две грудные мышцы — большая и малая. Эти мышцы при жизни птицы выполняют небольшую работу, поэтому являются очень нежными.

Мышечные волокна в грудных мышцах (филе) ориентированы в одном направлении. Благодаря этим особенностям из них получают высококачественные полуфабрикаты, а затем и готовые продукты при соответствующей технологической обработке [2, 10, 11, 66].

Созданные во ВНИИПП рабочие органы и машины позволяют выделить кости из окорочка без нарушения целости мышечной ткани. Бескостный окорочок используют для производства фаршированных полуфабрикатов.

Для обеспечения нежной консистенции готовых продуктов из полуфабрикатов предусмотрено в зависимости от технической оснащенности применение мокрого посола погружением в рассол, инъецирования и посола погружением в рассол, а также инъецирования и массирования.

Пролонгированные сроки годности полуфабрикатов в процессе длительного хранения обеспечиваются благодаря введению солей молочной кислоты (лактата натрия, лак�