автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Интенсификация технологии сырокопченых колбас путем использования углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции

РГб ОД

КОРШУНОВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА 1 7 ДЕК )99с

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ СЫРОКОПЧЕНЫХ КОЛБАС ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ВИННО-СПИРТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ

Специальность 05.18.04-технология мясных, молочных и рыбных продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1999

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институт* 1ясной промышленности

Научный руководитель

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Любченко В.И.

Официальные оппоненты

заслуженный деятель науки и техники РФ доктор технических наук, профессор Устинова A.B.

Ведущее предприятие

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Апраксина С.К.

ОАО «Тамп», г.Москва (бывшее АОЗТ «Тамп»)

Защита состоится

1999 г. в часов н

¡аседании диссертационного совета Д 020.62.01 при Всероссийском научнс «следовательском институте мясной промышленности (ВНИИМП) по адрес} 109316, Москва, ул. Талалихина, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИМП. Автореферат разослан " J3 " аЛэ-г^елг- 1999г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, с.н.с. А.Н.Захаров

л по <У о у-Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы увеличения объемов выработки мясопродуктов с высокой биологической ценностью, гарантированной безопасностью и длительными сроками годности актуальны в настоящее время. Из широкого ассортимента мясных продуктов данными характеристиками обладают сырокопченые колбасы, что определяет их особый потребительский спрос.

Одним из условий увеличения выпуска сырокопченых колбас с высокими качественными характеристиками является интенсификация направленного развития комплекса физико-химических и биохимических процессов при созревании и сушке (Крылова В.В., Михайлова М.М., Костенко Ю.Г., Журавская Н.К., Хорольский В.В., Большаков A.C., Weber Н., Warner P., Fischer А. и др.). Перспективным направлением решения этих проблем признано применение пищевых добавок и вспомогательных веществ, обладающих комплексным функционально-технологическим действием.

Исследования многих ученых (Liepe Н., Coretti К., Winter R., Belika J., Pyrcz J., Pezacki W. и др.) показали, что такими добавками являются углеводы. Во многих странах при выработке сухих колбас применяют декстрозу, мальтозу, лактозу, крахмальные патоки и т.д. В нашей стране вопросу использования углеводов в производстве сырокопченых колбас уделялось недостаточное внимание.

Исследования влияния различных водно-спиртовых настоев трав и растений, крепленых плодовых вин на процессы созревания сырокопченых колбас (Боресков В.Г., Жаринов А.И., Хорольский В.В. и др.) указали на их многофункциональность. Наряду с интенсификацией вкусо-ароматических свойств, в колбасах наблюдается улучшение структуре- и цветообразования, ингибирование патогенной микрофлоры и т.д. Отечественное виноделие выпускает недорогие винно-спиртовые композиции, основу которых составляют виноматериал и спирт-ректификат. Для придания композиции отличной гармонии аромата и вкуса используют экстракты растительного сырья, концентраты соков и т.д. Для более полного проявлен™ комплексного воздействия вин-но-спиртовой композиции на процесс созревания и сушки колбас представляется целесообразным увеличение общеизвестной дозы (0,25%) аналогичных вспомогательных веществ (коньяка, мадеры).

В связи с этим, исследования по разработке технологии сырокопченых колбас при совместном использовании углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции являются актуальными.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертации является разработка технологии сырокопченых колбас (СКК) с использованием углеводных компонентов (УК) и винно-спиртовой композиции (ВСК), позволяющая интенсифицировать процесс производства.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- подобрать, основываясь на анализе литературных данных, наиболее перспективные углеводы и компоненты винно-спиртовой композиции для СКК;

- изучить функционально-технологические характеристики винно-спиртовых композиций в зависимости от состава и свойств, используемых для ее получения экстрактов растительного сырья и концентратов соков; осуществить выбор оптимального ее состава для использования в производстве СКК; изучить характеристики углеводных компонентов, планируемых использовать в эксперименте;

- исследовать закономерность изменения основных физико-химических и биохимических показателей сырокопченых колбас в процессе осадки, копчения и сушки с раздельным использованием УК и ВСК;

- разработать составы и дозы смеси углеводных компонентов, а также дозы вин-но-спиртовой композиции при использовании их в технологии сырокопченых колбас; установить соотношения УК и ВСК при совместном применении в данном производстве;

- провести исследования по установлению совместного влияния углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции на показатели сырокопченых колбас, предопределяющие их потребительские характеристики;

- разработать рецептуры и промышленную технологию новых видов сырокопченых колбас, предусматривающие использование углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции;

- апробировать предлагаемую технологию в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- качественно и количественно описаны закономерности формирования технологических показателей винно-спиртовых композиций в зависимости от состава и свойств, используемых для ее получения экстрактов растительного сырья и концентратов соков;

- установлены закономерности изменения основных физико-химических, биохимических и органолептических показателей сырокопченых колбас в процессе их осадки, копчения, сушки и по окончании технологического цикла в зависимости от

количества и соотношения углеводных компонентов; от концентрации винно-спиртовой композиции;

- разработана математическая модель, описывающая изменения массовой доли влаги сырокопченых колбас в процессе их осадки, копчения и сушки в зависимости от количества используемых углеводных компонентов;

- установлены основные закономерности совместного влияния углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции на показатели, предопределяющие качество сырокопченых колбас: микроструктурные, микробиологические, окислительно-гидролитические изменения в липидной части, переваримости белков.

Практическая значимость. Научные результаты использованы при разработке технологии и новых рецептур сырокопченых колбас с использованием углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции.Утверждена нормативная документация на колбасы сырокопченые Имперская, Гвардейская, Гусарская (ТУ10.02.01.238-95).

Технология апробирована в производственных условиях АООТ «Липецк комплекс» (г. Липецк), АО «Смолмясо» (г.Смоленск), АОЗТ «Тамп» (г.Москва) и принята к внедрению.

Предлагаемая технология улучшает структуро-цвето-вкусо-ароматические свойства СКК и сокращает срок их сушки на 5 суток, что позволит в течение года дополнительно произвести около 2,7 тысяч тонн данных изделий и получить 21,1 миллионов рублей дополнительной прибыли.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы представлены на научно-теоретической конференции «Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Углич, 1995г.); 42-ом Международном конгрессе по вопросам науки и технологии мясной промышленности (Норвегия, 1996г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано пять работ. Получен патент на изобретение № 2115341 «Пищевая добавка для производства мясных изделий, например сырокопченых колбас».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на ■'^Г'Ялраницах машинописного текста, содержит ^ таблиц, ¿О рисунков и фотографий. Список литературы включает"^? наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и определены направления исследо-

3

ваний.

В литературном обзоре рассмотрены вопросы, связанные с влиянием технологических факторов, в т.ч. пищевых добавок и вспомогательных веществ на процесс производства сырокопченых колбас, обсуждены особенности физико- и биохимических процессов производства сырокопченых колбас. Обобщены сведения о направлениях интенсификации технологии сырокопченых колбас. Обоснована целесообразность применения углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции как для улучшения органолептических характеристик, так и с целью направленного регулирования определенных физико-химических и микробиологических процессов. На основании анализа литературной информации определены цель и задачи исследований.

В методической части описаны объекты исследований, представлена схема эксперимента, условия проведения опытов, обоснован комплекс исследуемых показателей и изложены методы их определения.

В разделах экспериментальной части диссертации представлены и обсуждены результаты исследований, приведены выводы по выполненной работе.

В приложении представлены материалы, подтверждающие завершенность работы (акты производственных испытаний, нормативная документация на новые виды сырокопченых колбас и т.д.).

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

При выполнении работы была выбрана следующая последовательность проведения основных этапов исследования.

На первом этапе проведены исследования вшшо-спиртовых композиций, включающих кроме обязательных компонентов (крепленый виноматериал и этиловый спирт) концентраты соков и экстракты растительного сырья; осуществлен выбор ее оптимального состава для применения в производстве сырокопченых колбас; дана краткая характеристика углеводных компонентов: глюкозы (Гл) и мальтодекстринов (МД), планируемых использовать в эксперименте.

На втором этапе исследовались изменения физико-химических, биохимических и органолептических показателей сырокопченых колбас в ходе технологического процесса и по его окончании при раздельном использовании углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции. Экспериментальные исследования по влиянию УК проводились в соответствии с ортогональным симметричным планом с тремя управляемыми факторами при их варьировании на 3 уровнях (табл. 1).

Таблица 1

Ортогональный симметричный план по влиянию углеводных компонентов на процесс выработки сырокопченых колбас

Номер Уровни управляемых факторов (количество), % к массе несоленого сырья Сумма Сумма

опыта Глюкоза Мальтод екстрины мд УК

ГЭ=13% ГЭ = 20%

1 0,60 0,80 0,40 1,20 1,80

2 0,45 0,80 0,00 0,80 1,25

3 0,30 0,80 0,80 1,60 1,90

4 0,60 0,40 0,00 0,40 1,00

5 0,45 0,40 0,80 1,20 1,65

6 0,30 0,40 0,40 0,80 1,10

7 0,60 0,00 0,80 0,80 1,40

8 0,45 0,00 0,40 0,40 0,85

9 0,30 0,00 0,00 0,00 0,30

На данном этапе определены рекомендуемые количества УК и ВСК, а также соотношение углеводных компонентов в смеси, при использовании их в производстве СКК.

На третьем этапе проводилось исследование совместного влияния УК и ВСК на процессы созревания и сушки сырокопченых колбас, на качественные показатели готовой продукции по окончании технологического цикла и в процессе хранения, включая микроструктурные, микробиологические, физико- и биохимические, структурно-механические исследования, оценку переваримости белков, химический состав и ор-ганолептические показатели колбас, изменения состояния липидов при их хранении.

Экспериментальные исследования осуществлялись в соответствии со схемой, представленной на рис. 1.

На заключительном этапе исследований разработаны варианты рецептур и технологические схемы сырокопченых колбас Имперской, Гвардейской, Гусарской, а также проведена апробация их в производственных условиях.

Объектами исследований в настоящей диссертационной работе являлись: - винно-спиртовые композиции, представляющие собой композицию крепленого виноматериала, этилового спирта и I - экстракта древесины дуба, или II - экстракта выжимки черноплодной рябины, или III - экстракта виноградной выжимки и гребней, или 1У - концентрата сока черноплодной рябины, или У - концентрата сока яблок, или

5

Рис.1 Схема проведения эксперимента

YI - концентрата сока сливы;

- углеводные компоненты, представляющие собой смеси из глюкозы кристачли-ческой гидратной по ГОСТ 975 и мальтодекстринов с глюкозным эквивалентом (ГЭ) 13% и 20 % по ТУ 9188-017-05747146 в соотношениях, указанных в табл.1;

- винно-спиртовая композиция, предназначенная для использования в СКК взамен коньяка, представляющая собой композицию крепленого виноматериала, этилового спирта и экстракта из древесины дуба;

- экспериментальные СКК, вырабатываемые с применением углеводных компонентов и винно-спиртовых композиций при их раздельном или совместном использовании.

Лабораторные исследования выполнялись в подразделениях ВНИИМП, в лаборатории технологии виноградных напитков и вин НПО пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности (под руководством к.т.н. Л.М. Липович), в лаборатории физико-химических и микробиологических исследований АОЗТ «Тамп». Выработка образцов экспериментальных СКК для проведения исследований осуществлялась в условиях АОЗТ «Тамп» (г.Москва).

СКК для проведения экспериментальных исследований с целью достоверности выводов были изготовлены по одной рецептуре, включающей говядину высшего сорта и шпик боковой. В экспериментальных замесах с применением УК сахар из рецептуры исключался. При выработке СКК с использованием ВСК в контрольные замесы вносили коньяк, предусмотренный ГОСТ 16131 в количестве 0,25%.

Выполнение технологических этапов начиная с подготовки сырья и приготовления фарша, которое осуществлялось в куттере из подмороженных говядины и шпика, велось в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.

Термическая обработка проводилась в климокамере «Maurer & Sohne».

Отбор проб для определения величины измеряемых показателей осуществлялся в момент приготовления фарша, после осадки, копчения и периодически в течение сушки.

Методы исследований. Определение массовой доли влаги (1), белка (2), жира (3), поваренной соли (4), золы (5), нитрита натрия (6), величины pH (7) осуществлялось по общепринятым методикам. Были использованы специальные методики и аналитическая техника для определения: структурно-механических характеристик (8)-универсальная испытательной машина «Instron 1140»; микрострукгурных исследований (9) - анализ гистологических препаратов осуществлялся под микроскопом «Ynaval» (Германия) с фотонасадкой «Пептакон» при увеличении 400 раз (руково-

7

дитель к.б.н. Хвыля С.И. и при участии к.в.н. Кузнецовой Т.Г.); биохимических показателей: содержание титруемой кислотности (10) -титрометрически - с расчетом на пропионовую кислоту, содержание летучих жирных кислот (11) - методом отгона паром с последующим расчетом на пропионовую кислоту, содержание суммы карбонильных соединений (12) - бисульфитным методом с расчетом на ацетальдегид (при участии с.н.с. Солодовниковой Г.И.); переваримости белков пищеварительными ферментами (13) в опытах in vitro - методом Покровского A.A. и Ертанова И.Д. (руководитель к.м.н. Королев A.A.); кислотного числа (14)- титрованием свободных жирных кислот в эфироспиртовом растворе жира водным раствором щелочи и перок-сидного числа (14) - йодометрическим методом, тиобарбитурового числа (15) по методу Tarladgis (при участии с.н.с. Краковой В.З.). Микробиологические исследования (16) - по стандартным методикам СанПин 2.3.2.560-96. Потери массы (17) - весовым методом в % к массе батонов после шприцевания. В экспериментальных винно-спиртовых композициях доля Сахаров (18) определялась по ГОСТ 13192 методом прямого титрования, титруемые кислоты (19) - по ГОСТ 14252, спирт (20) - по ГОСТ13191, полифенолы (21) - колориметрическим методом с реактивом Фолина-Чокальтеу. Органолептическая оценка готовой продукции (22) проводилась по пятибалльной шкале. Экспериментальные данные с кратностью опытов п> 3 обрабатывались методами математической статистики (руководитель с.н.с. Горошко Г.П.). При проверке статистических гипотез использовался уровень доверительной вероятности 0,95.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Выбор состава винно-спиртовой композиции и углеводов, планируемых использовать в эксперименте. На основании анализа имеющейся информации было принято решение использовать в выработке СКК винно-спиртовую композицию, основу которой составляют крепленый виноматериал и этиловый спирт. Общий спирт в ВСК должен быть 40-45 % (т.е. соответствовать проценту общего спирта коньяка, применяемого в технологии СКК). Таким образом, выбор состава ВСК для СКК определялся видом и оптимальной дозой дополнительного ингредиента, оказывающего существенное влияние на вкусо-ароматический букет. В исследуемые ВСК вносилось от 1 до 5% экстракта из древесины дуба, или из выжимки черноплодной рябины, или из выжимки винограда и гребней; или от 1 до 5% концентрата сока черноплодной рябины, или яблок, или слив. Композиции готовились на основе белых крепленых вин. Химический состав крепленого виноматериала и дополнительных ингредиентов представлен в табл.2.

Таблица 2

Химический состав крепленого виноматериала и дополнительных ингредиентов винно- спиртовых композиций

Наименование компонента Спирт, Сахар, Титруемые Полифе- Массовая

композиции % r/дчЗ кислоты, нолы, доля сухих

г/дмЗ мг/дмЗ веществ,%

Крепленый виноматериал 18,1 59 4,1 870

£ из выжимки винограда и 48,0 42 0,6 4000 -

гребней

Э о м П из выжимки черноплодной рябины 48,0 58 0,7 4960 -

из древесины дуба 48,1 26 - 6960 -

н сока черноплодной рябины - 455 3,6 44100 72

X сока яблок - 455 5,2 1000 72

И сока слив - 418 5,3 800 70

В связи с тем, что внесение продуктов виноделия должно интенсифицировать вкусо-ароматический букет СКК, особое внимание на данном этапе работы было направлено на изучение органолептических свойств ВСК. Было установлено, что композиции, полученные с концентратами соков слив или яблок, при всех дозах имели резкий кислый вкус, а с концентратом сока черноплодной рябины в количествах от 1 до 2 % отвечали предъявляемым требованиям. Также отмечено, что использование более 2 % экстрактов растительного сырья или концентратов соков придавало композиции излишнюю терпкость.

Анализ результатов химических п органолептических исследований экспериментальных композиций позволил установить три перспективные ВСК, в состав которых помимо крепленого виноматериала (66%) и этилового спирта (32 %), входило по 2 % экстракта из древесины дуба (K-I), или экстракта из выжимки черноплодной рябины (K-II), или концентрата сока черноплодной рябины (K-IY).

Данные ВСК были направлены для выработки экспериментальных сырокопченых колбас, органолептическая оценка которых представлена на рис. 2.

Сопоставление результатов исследований экспериментальных СКК, выработка которых осуществлялась с использованием перспективных композиций, позволило сделать вывод, что образец ВСК с экстрактом из древесины дуба является наиболее предпочтительным в технологии СКК. Состав данной ВСК и ее основные химические показатели представлены в табл. 3.

Анализируя и обобщая информацию по использованию углеводов в производстве СКК, был сделан вывод о целесообразности применения при выработке данных изделий смеси УК, включающей глюкозу и мальтодекстрины.

9

4,20- щ

4,15- йВ

4,10 рШИ щ рА-Ц

4,05 1 шЯ

4,00- {« да»

■1-1-Т1Г,тт. III —пл., Г- 11-^-гг ^ , Г т два.

К-1 К-11 К-1У контр.

Номера образцов (опытов)

Рис.2 Органолептическая оценка сырокопченых колбас с винно-спиртовыми композициями (образцы ранжированы в порядке снижения оценки)

Таблица 3

Состав и основные химические показатели ВСК с экстрактом из древесины дуба

Состав композиции, % Показатели

Виномате-риал Этиловый спирт Экстракт древесины дуба Спирт,% Сахар, г/дм3 Титруемые кислоты, г/дм3 Полифенолы, мг/дм3

66 32 2 43 | 66 2,7 624

В виду того, что глюкоза является моносахаридом, который без ферментативного расщепления может непосредственно перерабатываться микроорганизмами, происходит быстрое накопление кислых продуктов сбраживания (органических кислот), которое способствует стабильному снижению рН в начатьный период созревания фарша СКК. Выбор матьтодекстринов, как одного из компонентов смеси основывался на том, что они медленнее вступают в процесс сбраживания, что является стабилизирующим фактором для созревающего фарша СКК и для готового продукта.

Исследование влияния углеводных компонентов на процесс выработки сырокопченых колбас. Анализ полученных результатов показат, что применение УК способствует более выраженному снижению величины рН и интенсификации процесса обезвоживания СКК в течение всего технологического цикла. Это видно, например, на динамике этих показателей в образцах опытов 1, 7, 4, содержащих по 0,6% Гл и 1,2%, 0,8% и 0,4% МД соответственно (рис.3). Снижение величины рН в опытных образцах в процессе созревания тем интенсивнее, чем выше удельный вес глюкозы в смеси углеводных компонентов. Обнаружено, что скорость обезвоживания зависела

10

6,0 5,9

5.8 15,7

О-

и 5,6 Х 5,5 3-5.4

3 5,3 ц

ш 5,2 СП

5,1 5,0

4.9 4,8

—♦— 0,б%Гл+1,2%МД —В— 0,6%Гл+0,8%МД —й— 0,6%Гл+0,4%МД —Ж—контроль

м Л

г \\

\\ /

\ V / /

\ \ \ \ / ✓ /

с /л>

1

0 5 10

осадка копчение

15 с

20

25

30

35

у ш к а Время, сутки

47 45 43 41

г£

5 39 га

к

о 35

Ч

о:

й 33

10

—♦— 0,6%Гл+1,2%ГЛД —в— 0,6%Гл+0,8%МД —й— 0,6%Гл+0,4%МД —X—контроль

\\

X4 кч

к

Ко

"V

15

осадка копчение с

Время, сутки

20 У

25 30 ш к а

35

Рис. 3 Изменение величины рН и массовой доли влаги в процессе выработки сырокопченой колбасы с использованием углеводных компонентов

от суммарного количества углеводов, что дает основание полагать о равном влиянии на процессы выработки СКК мальгодскстршгов с различными глюкозными эквивалентами (13% и 20%).

Наличие легко расщепляющего субстрата - углевода, вызвало ферментативную активность кислотообразующих групп микроорганизмов, продукты метаболизма которых повысили кислотность фарша, что повлекло за собой снижение влагосвязы-вающей способности мясных белков, и, как следствие, более интенсивное обезвоживание СКК в процессе выработки.

Средние потери влаги за весь технологический цикл составили : контрольных образцов 54,67°/о; опытных - от 55,90% до 60,71%. Потери влаги хорошо согласуются с потерями массы. Средние потери массы контрольных образцов - 24,16; опытных - от 24,81% до 27,26%.

Анализ экспериментальных данных позволил установить закономерность изменения массовой доли влаги СКК в процессе выработки с использованием УК. В результате чего, была разработана математическая модель, построение которой осуществлялось с учетом того, что: изменения массы СКК объясняются главным образом изменениями массовой доли влаги в ней; измерения массы батонов являются более точными и простыми, чем измерения массовой доли влаги в них; параметры процесса оказывали несущественное случайное влияние на закономерности изменения массы, так как во всех опытах они автоматически регулировались и поддерживались на заданном уровне на каждом этапе технологического цикла.

Математическая модель включает уравнения:

G(t) =GR + (GH - GR)*exp[-(A+B*yK)*t] (1)

GR = GH*(1 - WH)/(1 - WR) (2)

\V(t)= 1- [ GH * (1-WH) / G(t)] (3)

P(t)= 100*[GH - G(t) ]/ GH (4)

PW(t)= 100*[ GH*WH - G(t)*W(t) ]/ GH*WH (5)

где: G(t) - масса батона в момент времени t, кг

GH - масса батона к началу процесса, кг

GR - масса батона, определяемая по формуле материального баланса при равновесном содержании влаги, кг

t - длительность протекания процесса к моменту определения массы (вла-

ги) батона, сут.

W(t) - массовая доля влаги в батоне в момент времени t, кг/кг WH - массовая доля влаги в батоне к началу процесса, кг/кг

12

WR - равновесное содержание влаги, определяемое главным образом параметрами процесса (температурами сухого и мокрого термометров), кг/кг

(1-WH), (1-WR) - содержание сухих веществ в фарша СКК при исходной и равновесной влаге соответственно, кг/кг

P(t) - потери массы в момент времени t, % PW(t) - потери влаги в момент времени t, % 100 - коэффициент пропорциональности, % УК - количество УК, представляющее сумму Гл и МД, % А и В - эмпирические коэффициенты, рассчитываемые с применением метода наименьших квадратов.

Разработанная модель может применяться для прогнозирования изменения влаги в СКК при осадке, копчении и сушке с использованием УК.

Обработка и анализ данных позволили определить коэффициенты уравнений (1) и (2), приведенные в табл. 4.

Таблица 4

Коэффициенты уравнения зависимости изменений массы ( влаги) батонов от количества УК в рецептуре

Этап обработки Длительность этапа, сутки Значения коэффициентов

А, сут.'1 В,(сут*%)"' VVR, кг/кг

Осадка 5 0,0195 0,0013 18,0

Копчение 6 0,052 0,0013 10,0

Сушка 26 0,027 0,0043 13,0

Анализ и сопоставление данных экспериментальных и расчетных, полученных при использовании разработанной модели, показали, что достижение нормативной влаги в опытных образцах СКК при внесении УК в количестве от 1,4 до 1,9% наступает на 5,5-7,5 суток; а - от 1,0 до 1,25% - на 3,0-4,5 суток соответственно раньше, чем в контрольных.

Выявленные закономерности изменений биохимических показателей, влияющих на вкусо-ароматические свойства сырокопченых колбас (летучие жирные кислоты, сумма карбонильных соединений), а также оказывающих определенное стабилизирующее воздействие на качество и безопасность продукта (титруемая кислотность) (рис. 4) подтвердили положительное влияние углеводов на протекание физико-химических и ферментативных реакций.

14 21 28

Время, сутки

70 § 66

5 2 62

о

53

и 54

50

; 46

42 ■

-♦-0.3%Гл+1,6%1ВД —■—0,3%Гл+0,8%МД —А—0,3%Гл —Ж—контроль —

/ \

/ ) сА

/// \1

Г

Врем£\:у™

28

1,30 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30

0,6%Гл+1,2%МД 0,6%Гл+0,8°/оМД 0,6%Гл+0,4°/оМД контроль

-в—

А \\\

\ ^ Г_ - -

... ^ у

14 21 28

Время, сутки

14 21 28 Время, сутки

21 28 Время, сутки

495 480 465 450 435 420 4С5 390 375 360 345 330

-•-0,3%Г/1+1 _ —В-0,ЗГлЮ,8 ,6%МД 4/оМД

-Ъ-0,3%Гл —"X —1 контроль

5 - /ч

/

\

\ > \ /

кху/

14 _ 21 28 Время, сутки

Рис. 4 Изменение биохимических показателей в образцах сырокопченой колбасы в процессе сушки с использованием углеводных компонентов 14

Несмотря на сходный характер изменения содержания летучих жирных кислот (ЛЖК), суммы карбонильных соединений (СКС) и титруемой кислотности (ТК) в опытных н контрольных образцах, УК способствовали накоплению этих веществ.

Но при этом, снижение в углеводной смеси содержания глюкозы до 0,3% и соответствующее увеличение содержания мальтодекстринов от 0,8% до 1,6% (опыты 3, 6), оказывают определенное торможение в развитии биохимических реакций. Учитывая это, было принято решение для использования в производстве СКК применять смеси углеводных компонентов с соотношением глюкозы и м&тьтодекстринов 1:1.

Обнаружено, что внесение УК более 1,2% ухудшаю цвет опытных образцов 1,3, 5, 7 (появлялся коричневатый оттенок, в результате интенсивно протекающих сахаро-аминных реакций, для которых характерно не только образование веществ вкуса и аромата, но и продуктов покорпчневения -меланоидинов), что отразилось на органо-лептической оценке СКК (рис.5).

Номера образцов (опытов)

Рис.5 Оргаиолептическая оценка сырокопченых колбас с УК (образцы ранжированы в порядке снижения органолептической оценки)

Таким образом, применение смеси углеводных компонентов, состоящей из глюкозы и мальтодекстринов (с ГЭ 13% или 20%) в соотношении 1:1 в количестве от 1,0 до 1,2% позволило ускорить процесс сушки СКК на 3,0-4,5 сут, улучшить их вкусо-ароматические свойства, создать предпосылки для повышения безопасности данных изделий и стабильности их качества.

Исследование развития процессов созревания и сушки сырокопченых колбас с использованием винно-спиртовой композиции. Для получения максимального эффек-

та использования винно-спиртовой композиции в технологиях СКК, а также для разработки ее рекомендуемых количеств, было проведено исследование экспериментальных СКК, выработанных с 0,5%, 1,0% и 1,5% ВСК соответственно опыт 1, 2, 3. Результаты изучения влияния ВСК на изменение биохимических показателей выявили его неоднозначность (рис.6). После копчения в опытных образцах с увеличением дозы ВСК наблюдалось менее интенсивное накопление СКС (на 8,9% - 30% меньше, чем в контрольных), а также замечено снижение количества титруемых кислот в конце сушки. Однако, по окончании технологического цикла количество летучих компонентов вкусо-ароматического комплекса в опытах по сравнению с контролем увеличилось (в опытах 1, 2, 3 количество ЛЖК составило на 12,0%; 8,5% и 1,3% и СКС на 22,4%; 30,6% и 28,6% соответственно больше, чем в контроле).

Такая динамика биохимических показателей связана с содержанием в ВСК этилового спирта и фенольных соединений - флавоноидов, обладающих определенным бактериостатическим действием, что явилось причиной незначительного накопления ЛЖК и СКС, продуцируемых микроорганизмами. Присутствующие в ВСК дубильные вещества (танины) и этиловый спирт, оказали определенное денатурирующее воздействие на белковую фракцию фарша, что отрицательно повлияло на растворимости последней. Снижение количества растворенных белковых фракций, большинство из которых относится к кислым составляющим, возможно, оказало влияние на снижение показателя титруемой кислотности в опытных образцах.

С увеличением количества ВСК в СКК наблюдается увеличение скорости обезвоживания и более выраженное снижение величины показателя рН на всех этапах технологического цикла (рнс.7). Причем, сдвиг рН в кислую сторону в допустимых ' для СКК пределах (не ниже 4,8) наблюдался в опытах более продолжительное время, чем в контроле, создавая тем самым благоприятные условия для обеспечения надлежащего санитарного состояния колбас и нормального протекания процессов их созревания.

Анализ полученных результатов исследований позволил установить, что применение ВСК для производства СКК в количествах от 0,5 до 1,5% сокращает процесс сушки на 1 - 3 суток.

Интенсификация процесса обезвоживания фарша СКК, изготовленного с использованием ВСК, объясняется многофункциональным воздействием композиции на мясную систему: инициирование сдвига рН в кислую сторону (сама ВСК имеет достаточное низкое рН - 4,5-4,55), частичная денатурация белковых структур, снижение поверхностного натяжения в мясной дисперсной системе, благодаря присутствию в

16

LI

6,00

5,80

X о.

« 5,60

I

т 5,40

г: Ц

а>

ш 5,20 5,00 4,80

\ ^

\ ^ V \ \Ч с \ \

• \ \ \ \ \ 3 \ \ Л \ \

\ \Л ^ Ч \ \ / / / / ;

Ч. \ А

ь к Г

0 5 10 15 20 25 30 35 осадка копчение сушка Время, сутки

- 0,5%ВСК —о— 1,0%ВСК -1,5%ВСК - -ж- контроль

о

28,0 25,5 23,0 20,5

О4

18,0

15,5

® 13,0 <и

о 10,5 8,0

о. 0) ь о с:

5,5 3,0

и

Г/ / '

Л

/ X/ /

//// Ж/

т / Ж/ V/

т /! //

// //

Г

5 10 15 20 25 30 35 копчение с у ш к а Время, сутки

0,5%ВСК -Л— 1,5%ВСК

-о—1,0%ВСК --ж- контроль

Рис. 7 Изменение величины рН и потерь средней массы образцов сырокопченой колбасы

составе ВСК этилового спирта. В результате в опытных образцах происходит ускоренный процесс диффузии влаги, как с поверхности, так и с внутренних слоев батона.

Органолептическая оценка экспериментальных образцов колбас (рис. 8) показала, что опытные образцы имели более плотную и хорошо выраженную зернистую структуру в отличие от контрольных. Благодаря интенсивности обезвоживания фарша в опытных образцах снижение количества растворенного белка (идущего на создание структурной матрицы) не отразилось на вторичном структурообразовании СКК. Опытные образцы также отличались ярким насыщенным красным цветом. При этом органолептическая оценка выявила, что применение ВСК в количестве 1,5% способствует появлению во вкусе и аромате СКК тонов, не свойственных им.

Баллы , 4

4,30

4,10

3,90

Рис.8 Органолептическая оценка СКК с различным количеством ВСК (образцы ранжированы в порядке снижения оценки)

Таким образом, применение ВСК в выработке СКК в количествах от 0,5 до 1,0% позволяет улучшить динамику процесса обезвоживания, скорость реструктурирования, санитарно-гигиеническое состояние, цвето- и вкусо-ароматические свойства продукта.

Комплексное исследование характеристик сырокопченых колбас при совместном использовании углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции. Учитывая сходный характер развития процессов созревания колбас с УК и ВСК и в целях повышения достоверности выводов, были разработаны два варианта их совместного использования в производстве СКК: Гый - 1,0% УК + 1,0% ВСК; 2"°й - 1,2% УК + 0,7% ВСК. В дальнейших исследованиях экспериментальной СКК будет присвоен номер «опыта» соответствующий номеру «варианта».

Сопоставление показателей, характеризующих качество СКК на 25 сутки сушки

Номера образцов (опытов)

(табл.5), свидетельствовали о том, что в опытах 1 и 2 массовая доля влаги на 9,5% i 6,9% ниже, чем в контроле, а также ниже нормативного уровня влагосодержания тра диционных сырокопченых колбас по ГОСТ 16131 с аналогичной рецептурой (например, Зернистая- 25%). Анализ полученных результатов позволил установить, что совместное использование УК и ВСК ускоряет процесс сушки СКК на 5 суток. По показателям (массовой доли белка, жира, соли, золы) контрольные и опытные образцы не имели существенных отличий и отвечали регламенту традиционных СКК. Однако, колбасы с УК и ВСК имели пониженный уровень остаточного нитрита, что объясняется более низкими значениями рН и редуцирующими свойствами углеводов, в т.ч. Сахаров ВСК.

Большее накопление веществ вкусо-ароматического комплекса (ЛЖК, СКС) в опытных образцах свидетельствует об интенсивно протекающих в них биохимических реакциях. Следует отметить, что в образцах с УК и ВСК наблюдался более интенсивный и продолжительный рост показателя ТК, создающий предпосылки для обеспечения безопасности продукта и его стабильности при хранении.

В результате микробиологических исследований установлено, что совместное применение УК и ВСК обеспечивало снижение уровня КОЕ на 18%-35% ниже на всех этапах технологического цикла и ускорило развитие молочнокислых микроорганизмов, максимальное накопление которых приходилось на 10 сутки сушки. Количество молочнокислых микроорганизмов в опытных образцах в этот период на 30%-45% выше относительно контроля.

Благодаря увеличению количества молочнокислых микроорганизмов, оказывающих угнетающее воздействие на патогенную и условно-патогенную микрофлору, в опытных образцах санитарное благополучие наступает после 10 суток сушки, тогда как в контрольных после 15 суток сушки.

Степень переваримости белка in vitro в образцах с УК и ВСК несколько ниже по сравнению с контролем, что объясняется более выраженными агрегационными изменениями белков в них. Данные изменения обусловлены низкими значениями рН в течение всего технологического цикла, наличием дубильных веществ и этилового спирта в ВСК, более высокой степенью обезвоживания опытных образцов. О чем свидетельствовали потери их средней массы. Опытные образцы характеризовались более монолитной и плотной структурой, усилие одноосного сжимающего разрушения у них на 11,3% и 12,7% выше относительно контроля.

Таблица 5

Сравнительная характеристика сырокопченых колбас, выработанных при совместном использовании УК и ВСК

Сырокопченая колбаса

Показатели Опыт 1 Опыт 2 Контроль

М 5 М 5 М 5

Массовая доля, %

влаги 23,7 0,94 24,4 0,88 26,2 0,93

белка 10,5 0,37 10,4 0,37 10,2 0,33

жира 59,1 1,89 59,4 2,32 58,8 1,98

золы 0,79 0,031 0,81 0,029 0,83 0,033

поваренной соли 4,97 0,19 4,85 0,18 4,76 0,15

нитрита натрия, мг% 1,53 0,055 1,64 0,059 2,79 0,103

Биохимические показатели, •

мг%

ЛЖК 54,8 2,13 55,1 1,93 48,8 1,57

СКС 0,67 0,021 0,68 0,023 0,52 0,018

ТК 482 18,7 480 17,3 432 15,6

Микробиологические пока-

затели:

КОЕ х 10", клеток/г; 1,5 - 2,2 - 2,9 -

молочно-кислые м.о. х 10~3 6,7 - 6,9 - 4,5 -

Величина рН 5,21 0,16 5,25 0,15 5,45 0,18

Усилие одноосного сжи-

мающего разрушения, кг 40 1,56 39,5 1,47 35,5 1,35

Потеря средней массы, % 27,62 - 28,32 25,61 -

Общая органолептическая

оценка, баллы 4,63 0,14 4,62 0,15 4,14 0,10

Анализ органолептических показателей свидетельствует о равном влиянии обоих вариантов совместного использования УК и ВСК на потребительские качества готового продукта. Опытные образцы оценены значительно выше контрольных, они имели более насыщенный вкусо-ароматический букет с оригинальным специфическим оттенком и яркий красный цвет.

Результаты микроструктурных исследований показали также сходный характер изменений в опытных образцах. Определенные различия в структуре опытных изделий и контрольных начинали проявляться уже после копчения и в процессе дальнейшей обработки усиливались. Отмечено, положительное влияние УК и ВСК на

21

процесс формирования структуры СКК, которое проявлялось в более сильных деструктивных изменениях и наиболее выраженной компоновкой структурных элементов в процессе копчения и сушки.

Экспериментальные данные показали определенное ингибирующее действие вносимых УК и ВСК на окислительно-гидролитические процессы в липидах СКК. При исследовании сырокопченых колбас в течение 4 месяцев хранения (табл.6) было установлено, что в опытных образцах накопление, как свободных жирных кислот, так и первичных продуктов окисления ниже. При этом, существенных различий в содержании продуктов окислительно-гидролитического изменения липидов между опытными образцами не наблюдалось.

В контрольных образцах по окончании 3-х месяцев хранения был обнаружен малоновый диальдегид (ТБЧ=0,01мг/кг), что свидетельствует о более выраженных окислительных изменениях жировой части контрольных образцов СКК при хранении.

Снижение степени окислительно-гидролитических изменений липидов СКК опытных образцов в процессе хранения, происходит, вероятно, вследствие комплексного воздействия виино-спиртовой композиции, содержащей фенольные соединенш (катехины, лейкоантоцианиды, флавоны и т. д.), эфирные масла, танины, обладающие антиокислительным действием и углеводных компонентов, способствующих снижению кислорода в мясной системе и образованию связей с ионами металлов.

Таблица 6

Исследование окислительно-гидролитических изменений в липидах сырокопченых колбас, выработанных с использованием УК и ВСК в процессе хранения

Продолжительность хранения Показатели

Пероксидное число, % йода ТБЧ, мг/ кг Кислотное число, мг КОН / на 1г жира

оп. 1 оп.2 контр. оп.1 оп.2 контр. оп.1 оп.2 контр.

0 месяцев 0 0 0 0 0 0 1,45 1,53 2,17

1 месяц 0,011 0,013 0,017 0 0 0 3,50 3,57 4,53

2 месяца 0,023 0,024 0,041 0 0 0 4,42 4,39 6,68

3 месяца 0,097 0,086 0,124 0 0 0,01 6,48 6,44 9,11

4 месяца 0,105 0,110 0,181 0 0 0,06 7,49 7,43 11,61

Таким образом, результаты экспериментальных исследований подтверждают возможность интенсификации процесса производства сырокопченых колбас при использовании углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции. Рекомендуемые варианты их соотношений при совместном использовании: 1,0% УК + 1,0% ВСК или 1,2% УК + 0,7% ВСК, согласно данным экспериментальных исследований, по характеру влияния на процессы созревания и сушки сырокопченых колбас идентичны. Совместное применение углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции в технологии сырокопченых колбас способствует ускорению процесса структурообра-зования, более выраженному накоплению компонентов вкусо-ароматического комплекса, улучшению цветообразования, инициированию развития молочнокислых и подавлению патогенных и условно патогенных микроорганизмов, ингибированию роста показателей окислительно-гидролитических изменений липидов сырокопченых колбас.

Разработка технологии новых видов сырокопченых колбас с использованием углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции. На основании полученных результатов экспериментальных исследований была разработана интенсивная технология и три новые рецептуры сырокопченых колбас Имперской, Гвардейской, Гусарской (ТУ 10.02.01.238-95).

Предлагаемая технология предусматривает использование следующего мясного сырья: говядины высшего сорта и колбасной, свинины нежирной и колбасной, грудинки свиной, шпика колбасного и молока коровьего сухого или обезжиренного. В качестве специй применяется перец черный или белый молотый, перец красный молотый, перец душистый, кардамон и чеснок.

Отличительной особенностью разработанной технологии является использование в качестве рецептурного ингредиента углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции, с учетом рекомендуемых вариантов их совместного применения. Так, в колбасе Имперской предусмотрено применение углеводных компонентов - 1,2% (глюкозы 0,6% +- матьтодекстринов 0,6%) и винно-спиртовой композиции 0,7%; в колбасах Гвардейской и Гусарской углеводных компонентов - 1,0% (глюкозы 0,5% + мальтодекстринов 0,5%) и винно-спиртовой композиции 1,0%.

Производственная проверка технологии новых видов сырокопченых колбас показала, что предложенный способ позволил изготовить сырокопченые колбасы с высокими потребительскими характеристиками, ускорив процесс сушки на 5 суток по сравнению с технологией традиционных сырокопченых колбас.

выводы

1. На основе литературных данных, теоретических обобщений и экспериментальных исследований подобраны и научно обоснованы составы и дозы смеси углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции, предназначенных для использования в выработке сырокопченых колбас.

2. Изучено направленное действие углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции на процессы созревания и сушки сырокопченых колбас; определен характер изменений физико-химических, биохимических и органолептичееких показателей.

3. Разработана математическая модель, описывающая изменения массовой доли влаги сырокопченых колбас в процессе осадки, копчения и сушки в зависимости от количества используемых углеводных компонентов.

4. Научно обоснованы соотношения углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции при совместном использовании их в рецептурах и технологии нового вида сырокопченых колбас и экспериментально подтверждено идентичное влияние рекомендуемых двух вариантов соотношения. Комплексное исследование сырокопченых колбас, свидетельствует о том, что совместное применение в их технологии углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции позволило:

- сократить длительность сушки по сравнению с традиционной на 5 суток;

- стимулировать рост молочнокислых микроорганизмов при ингибирующем действие на развитие патогенной и условно патогенной микрофлоры;

- усилить положительное влияние на структурообразование, благодаря ускорению деструктивных изменений и параллельно протекающих агрегационных процессов;

- выявить положительное влияние на стабильность липидной фракции;

- ускорить процессы цветообразования;

- интенсифицировать процесс накопления веществ вкусо-ароматического профиля;

- получить готовый продукт с высокими качественными характеристиками.

5. По результатам выполненных комплексных исследований разработана интенсивная технология и утверждена нормативная документация на производство новых видов сырокопченых колбас Имперской,Гвардейской, Гусарской (ТУ 10.02.01.238-95). Разработанная технология позволит в течение года дополнительно произвести около 2,7 тысяч тонн сырокопченых колбас и получить 21,1 миллионов рублей дополнительной прибыли.

6. В условиях АООТ «Липецккомплекс», АО « Смолмясо» и АОЗТ «Тамп» провс-

24

дена промышленная апробация разработанных рецептур и технологии.

7. Результаты исследований по разработке качественного и количественного состава смеси углеводных компонентов, вшшо-спиртовой композиции нашли отражение в нормативной документации «Композиция винно-спиртовая для мясной промышленности» (ТУ 10-05031531-510-94-разработчик НПО пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности) и « Углеводные композиции для мясных продуктов» (ТУ 9189-150-00008064-97- разработчик ВНИИМП).

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Limonov G.E.,. Ljubcenko V.I, Gorosko G.P., Korsunova. T.N. Influence of malto-dextrin on mass losses during dry sausage production.- Beograd, 1995, Tehnologija mesa, N 2-3, - p. 126-128

2. Любченко В.И., Горошко Г.П., Коршунова Т.Н. Влияние винно-спиртовых и углеводных композиций на процессы созревания сырокопченых колбас.- Углич: тез. докл. IВНТК «Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания человека». - 1995. -С.214.

3. Lisitsyn А.В., Liubchenko V.I., Goroshko G.P., Korshunova T.N. Effekt of spirit-wine compositions and carbohydrame components on physical, chemical and biochemical indices of smoked dry sausages - 42nd International Congress of Meat Science and Technology- «Meat for the Consumer» ,-Lillehammer, Nonvegia, 1996,- p.468-470.

4. Лимонов Г.Е., Любченко В.И., Горошко Г.П., Коршунова Т.Н. Исследование влияния винно-спиртовых и углеводных композиций на физико- и биохимические показатели сырокопченых колбас.//Труды ВНИИМП.-М., 1996.- с. 100-110.

5. «Пищевая добавка для производства мясных изделий, например сырокопченых колбас». Патент № 2115341,- Горошко Г.П., Коршунова Т.Н., Лисицын А.Б., Любченко В.И.

Условные обозначения и сокращения, принятые в работе:

СКК - сырокопченая колбаса;

УК - углеводные компоненты

Гл - глюкоза;

мд - мальтодекстрины;

гэ - глюкозный эквивалент;

ВСК - винно-спиртовая композиция;

лжк - летучие жирные кислоты;

скс - сумма карбонильных соединений;

тк - титруемая кислотность;

м - среднее значение измерений показателей;

S - среднеквадратичное отклонение измерений.

/ /к./ Л/ .у*

/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВНИИМП)

На правах рукописи

Коршунова Татьяна Николаевна

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ СЫРОКОПЧЕНЫХ КОЛБАС ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ВИННО-СПИРТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ

Специальность 05 Л 8.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов

ДИССЕРТАЦ ИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель к.т.н. Любченко В.И.

Москва 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................4

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.............................................................6

1.1. Особенности технологии сырокопченых колбас....................................6

1.1.1. Подбор сырья для сырокопченых колбас..............................................6

1.1.2. Физико-биохимические и микробиологические аспекты производства сырокопченых колбас...................................................................10

1.2. Применение пищевых добавок и вспомогательных веществ - один из альтернативных вариантов интенсификации технологии сырокопченых колбас..........................................................................................27

1.2.1. Углеводные добавки как регуляторы процесса созревания сырокопченых колбас.........................................................................................28

1.2.2. Продукты винодельческой промышленности и перспективы их использование в современных технологиях сырокопченых колбас.............38

1.3. Заключение по состоянию вопроса. Цель и задачи исследований................51

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................55

2.1. Постановка опытов. Объекты исследований. Схема эксперимента...............55

2.2. Определяемые показатели и методы исследований...................................59

Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНГРЕДИЕНТОВ,

ПЛАНИРУЕМЫХ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ.................62

3.1. Характеристика углеводных компонентов..............................................62

3.2. Выбор оптимального состава винно-спиртовой композиции

для производства сырокопченых колбас.................................................65

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ БАЗОВЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА СЫРОКОПЧЕНЫХ КОЛБАС С РАЗДЕЛЬНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УГЛЕВОДНЫХ

КОМПОНЕНТОВ И ВИННО-СПИРТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ................69

4.1. Исследования влияния углеводных компонентов на процесс производства

сырокопченых колбас......................................................................69

4.1.1. Изменения физико-химических показателей при выработке

сырокопченых колбас.....................................................................69

4.1.2. Изменения биохимических показателей при выработке

сырокопченых колбас......................................................................75

4.1.3. Органолептическая оценка сырокопченых колбас...................................81

4.2. Исследование развития процессов созревания и сушки сырокопченых

колбас с использованием винно-спиртовой композиции...........................82

4.2.1. Закономерности изменения физико-химических показателей

при выработке сырокопченой колбасы.............................................—83

4.2.2. Закономерности изменения биохимических показателей

при выработке сырокопченой колбасы................................................85

4.2.3. Органолептическая оценка сырокопченых колбас...................................87

Глава 5. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЫРОКОПЧЕНЫХ КОЛБАС ПРИ СОВМЕСТНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УГЛЕВОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ВИННО-СПИРТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ...............89

5.1. Физико-химические и биохимические исследования сырокопченых

колбас в процессе производства..........................................................89

5.2. Оценка микробиологического состояния колбас в процессе выработки.........94

5.3. Микроструктурные изменения в процессе созревания

и сушки сырокопченых колбас.............................................................96

5.4. Химический состав и структурно-механические свойства сырокопченых колбас......................................................................101

5.5. Оценка переваримости белков сырокопченых колбас...............................104

5.6. Органолептическая оценка сырокопченых колбас.....................................105

5.7. Изменение состояния липидов сырокопченых колбас в процессе хранения... 106 Глава 6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ ВИДОВ СЫРОКОПЧЕНЫХ

КОЛБАС ПУТЕМ СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕВОДНЫХ

КОМПОНЕНТОВ И ВИННО-СПИРТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ...............108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................111

ВЫВОДЫ............................................................................................113

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................115

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................130

ВВЕДЕНИЕ

Одним из важных факторов, определяющих здоровье населения является правильное и полноценное питание. В последнее десятилетие состояние здоровья населения нашей страны характеризуется негативными тенденциями. Данное явление связано с нарушением в питании, вызванное кризисным состоянием в производстве и переработке продовольственного сырья и пищевых продуктов [16, 30, 40], а также резким ухудшением экономического положения большей части населения страны.

Разработанная по поручению Правительства Российской Федерации Концепция государственной политики в области здорового питания [46], предусматривает выполнение прикладных НИОКР по созданию новейших технологий производства пищевых продуктов, а также увеличения объемов выработки пищевых продуктов с повышенной пищевой и биологической ценностью, гарантированной безопасностью и длительным сроком годности. Из широкого ассортимента мясных продуктов данными характеристиками обладают сырокопченые колбасы, что определяет их особый потребительский спрос.

Технологической особенностью сырокопченых колбас является наличие длительного производственного цикла (посол-осадка-копчение-сушка, до 47 суток), требующего значительных производственных площадей, строгого соблюдения температур-но-влажностных режимов последовательных этапов обработки, значительных материальных затрат. Одним из путей, предусматривающих реализацию направлений, изложенных в «Концепции», является разработка интенсивной технологии сырокопченых колбас, позволяющей сократить технологический цикл их производства, обеспечить рынок дополнительным количеством высококачественной продукции повышенной пищевой ценности длительного срока годности, снизить материальные затраты, получить дополнительную прибыль.

Интенсификации производства сырокопченых колбас предусматривает ускорение направленного развития комплекса физико-химических и биохимических процессов их созревания и сушки (Крылова В.В., Михайлова М.М., Костенко Ю.Г., Журав-ская Н.К., Хорольский В.В., Большаков A.C., Соколов A.A., Weber H., Warner P., Fischer A. и др.). Перспективным направлением решения этих проблем признано применение пищевых добавок и вспомогательных веществ, обладающих комплексным функционально-технологическим действием.

Исследования многих ученых (Liepe H., Coretti К., Winter R., Belika J., Pyrcz J., Pezacki W. и др.), указывают на то, что такими добавками являются сахара (углеводы). Во многих странах мира при выработке сухих колбас применяют декстрозу, мальтозу, лактозу, крахмальные патоки и т.д. В нашей стране вопросу использования

углеводов в производстве сырокопченых колбас уделялось недостаточное внимание.

Исследования влияния различных водно-спиртовых настоев трав и растений, крепленых плодовых вин на процессы созревания сырокопченых колбас (Боресков В.Г., Жаринов А.И., Хорольский В.В. и др.) указывают на их многофункциональность. Наряду с интенсификацией вкусо-ароматических свойств, в колбасах наблюдается улучшение структуре- и цветообразования, ингибирование патогенной микрофлоры и т.д. Отечественное виноделие выпускает недорогие аперитивы (винно-спиртовые композиции), основу которых составляют виноматериал и спирт-ректификат. Для придания определенной композиции отличной гармонии аромата и вкуса используют экстракты растительного сырья, концентраты соков и т.д. Потенциальные возможности винодельческой отрасли нашей страны позволяют осуществить выбор наиболее оптимального состава винно-спиртовой композиции для сырокопченых колбас. И для более полного проявления ее комплексного воздействия на процесс созревания сырокопченой колбасы представляется целесообразным увеличение общеизвестной дозы (0,25%) аналогичных вспомогательных веществ (коньяка, мадеры).

В связи с вышеизложенным, автором определена цель диссертационной работы -разработка технологии сырокопченых колбас с использованием углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции, позволяющая интенсифицировать процесс производства.

Автор защищает:

- обоснование качественного и количественного состава углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции, используемых в интенсивных технологиях сырокопченых колбас;

- закономерности изменения основных физико-химических, биохимических и ор-ганолептических показателей сырокопченых колбас в процессе их производства от количества и соотношения углеводных компонентов и от концентрации винно-спиртовой композиции;

- закономерности совместного влияния углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции на показатели, предопределяющие качество сырокопченых колбас: микроструктурные, микробиологические, окислительно-гидролитические изменения в липидной части, переваримости белков.

- обоснование и проектирование технологических схем производства сырокопченых колбас новых видов при совместном использовании углеводных компонентов и винно-спиртовой композиции.

Глава 1.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1.1.

1.1.

Особенности технологии сырокопченых колбас Подбор сырья для сырокопченых колбас

Сырокопченые колбасы являются деликатесным продуктом длительного хранения, пользующимся определенным спросом у потребителя и обладающим высокой пищевой и биологической ценностью.

Выпуск готовой продукции, отвечающей современным требованиям к качеству пищевых продуктов, в частности к сырокопченым колбасам (СКК), достигается соблюдением совокупности технологических факторов, включающих качество сырья, необходимые условия производства, контроль и соблюдение соответствующих режимных регламентов [27, 37, 47, 130, 137, 158, 190, 202].

Технологическая особенность производства СКК - доведение фарша колбас до готовности не тепловой обработкой, а длительной ферментацией мяса на всех стадиях выработки, выдвигает повышенные требования к используемому сырью.

Рекомендуемым сырьем для СКК является мясо взрослых, зрелых животных. Наилучшим считается мясо бугаев 5-7 лет и мясо свиней 2-3-летнего возраста. Молодые или плохо откормленные животные имеют, как правило, слишком светлое мясо, в результате чего сырокопченая колбаса приобретает бледную и не стабильную окраску. Следует использовать только скелетную мышечную ткань [38, 112, 137, 136].

СКК изготавливают обычно из говядины, свинины и шпика, а в некоторых случаях из конины и мяса других животных. В зависимости от вида колбас, а также требований, предъявляемых к вкусовым качествам, в производстве может быть использован один вид мяса или сочетание отдельных видов в различных пропорциях.

При производстве СКК, например, в Италии, Венгрии и Франции, используют в качестве сырья, главным образом, свинину, так как решающую роль в таких колбасах играют вкус и внешний вид. Однако, в Италии, Франции и Испании предпочитают, светлую окраску таких колбас, а венгерская салями должна быть темно-красной, поэтому в Венгрии охотно применяют для этой цели мясо более старых свиней. Для итальянской салями также используют мясо хорошо откормленных свиней с живой массой 140-150 кг (Leistner L., Wirt F., 1982). В Германии классическая рецептура СКК включает: 1/3 свинины, 1/3 говядины и 1/3 шпика, причем добавление говяди-

ны, в отличие от Венгрии, не рассматривается как снижение качества продукта.

СКК из чистой говядины производят по религиозным причинам мусульмане, например, в Турции, в качестве жира используют жир курдючных овец.

Важное значение при производстве СКК имеет и шпик. Следует применять хребтовый или боковой шпик. Предпочтительнее использовать хребтовый шпик, так как он имеет твердую консистенцию и менее подвержен окислению.

Шпик перед измельчением необходимо замораживать, либо подмораживать до температуры 2±1 °С в толще куска, для того, чтобы обеспечивалось его равномерное измельчение, предотвращающее размазывание и позволяющее получить четкий, красивый рисунок на разрезе. При использовании шпика с мягкой консистенцией ухудшается структура фарша и замедляется процесс сушки изделия (Mulder S.J., Lenssink J.B., 1990).

Качество шпика, в частности его свежесть, имеет решающее значение для качества СКК [199]. Нельзя применять при производстве СКК прогоркающий шпик, так как это может вызвать брак в окраске или вкусовые отклонения в конечном продукте.

Сырье, направляемое на производство СКК, должно обладать технологической пригодностью, т.е. иметь определенные показатели бактериальной обсемененности, температуры, рН, aw[38, 112, 123, 132,205].

Бактериальная обсемененность сырья часто недооценивается, однако этот показатель очень важен. Количество бактерий порчи не должно быть слишком высоким, так как в таком случае желательная микрофлора не сможет развиваться в процессе созревания колбасы, в результате чего даже при добавлении стартовых культур большое количество нежелательных микроорганизмов в сырье не удастся подавить. Если за основу оценки мясного фарша брать количество микроорганизмов в нем, тогда в 1 г фарша оно не должно превышать 107 [62]. Некоторые ученые склоняются к более жестким требованиям, считая, что общая бактериальная обсемененность не должна превышать 105 [112]. Заранее можно предсказать неудачное изготовление, если количество микроорганизмов равно 1011 [162]. Мясо с высокой степенью обсемененности, даже если на вид находящееся в хорошем состоянии, может дать продукт плохого качества, в особенности во вкусовом отношении, из-за усиленного размножения бактерий на ранних стадиях ферментации. Сальмонеллы не должны содержаться в сырье, причем высокое количество энтеробактерий (более 103) указывает на то, что в

таком сырье могут встречаться и сальмонеллы (Leistner L., 1986).

Температура мяса, важна с точки зрения размножения сальмонелл (при температуре мяса ниже 7°С не происходит роста сальмонелл), поэтому холодильная цепь должна быть непрерывной. Возбудители порчи (псевдомонады, холодоустойчивые энтеробактерии) могут размножаться на мясе уже при температурах выше О °С, особенно если его долго хранят. С учетом сказанного, рекомендуется хранить в пределах температур от-1 до + 2°С (Leistner L..1986).

СКК вырабатывают, в основном, из охлажденного и подмороженного сырья, использование парного и дефростированного мяса отрицательно сказывается на качественные показатели готового продукта [112]. При использовании замороженного сырья для производства СКК следует помнить, что не допускается применять мясо, замороженное более одного раза, изменившее цвет на поверхности, а также мороженую свинину, хранившуюся более 3 мес., говядину - 9 мес. [4, 38, 44, 55, 93].

Важным качественным показателем мясосырья, с точки зрения использования его в технологии сырокопченых колбас, является значение показателя рН, так как его величина позволяет судить о ходе процесса автолиза в мясе, запасах гликогена и осуществить оптимальный выбор способа технологической переработки данного сырья.

Для производства СКК рекомендуется использовать хорошо созревшее мясо с рН 5,4-5,8 [38, 44, 55, 72, 93, 117, 129, 137, 144, 183].

Современное отечественное и зарубежное животноводство в основном применяет селекционные методы, направленные на повышенную скороспелость и мясность, что позволяет за короткий срок значительно увеличить привесы животных и повысить выход наиболее технологически ценных отрубов туши. Однако эти методы значительно снижают сопротивляемость организма животного различным стрессам, что отрицательно сказывается на качестве мяса, увеличивая процент сырья с технологическими свойствами PSE (бледное, мягкое, экссудативное), и DFD (темное, плотное, сухое), уменьшая долю мяса с нормальным (NOR) ходом автолиза. Следует отметить, что появление мясного сырья с указанными технологическими свойствами обусловлено также рядом других причин: свободное или привязное содержание на откормочных площадках, условия транспортировки и предубойного содержания и т.д. [51].

Исследования, проведенные в последние годы, свидетельствуют о том, что количество мясного сырья со свойствами PSE и DFD (далее мясо PSE и мясо DFD) велико

и по отдельным хозяйствам составляет от 50% до 70% от общего количества перерабатываемого сырья [35, 51].

Послеубойные процессы в нормальном мясе, PSE и DFD протекают на разном биохимическом фоне. Исследованию специфики биохимических процессов в мышцах с различными технологическими свойствами посвящены многие работы отечественных и зарубежных специалистов [51, 135, 208].

В мясе PSE гликол