автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Использование модифицированного рубца при производстве мясных рубленых полуфабрикатов

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

им

| Р Р ^ На правах рукописи

Ушакова Ирина Анатольевна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО РУБЦА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ

Специальность 05.18.04 • технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1998

Работа выполнена на кафедре технологии мяса и мясопродуктов Московского государственного университета прикладной биотехнологии.

Научные руководители - кандидат технических наук, профессор Казюлин Г.П.,

кандидат технических наук, доцент Забашта А.Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Мглинец А.И.,

кандидат технических наук , старший научный сотрудник Проселков В.Г.

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности

Защита состоится 1998 г. в ^ час.

на заседании диссертационного совета К 063.46.01 Московского Государственного Университета Прикладной Биотехнологии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ.

• Автореферат разослан "_"__ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к.т.н., доцент Забашта А.Г

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время во многих странах прослеживаются четкие тенденции постоянного наращивания темпов крупномасштабного производства мясных продуктов. При эгом значительный удельный вес занимают полуфабрикаты.

В условиях рыночной экономики промышленное производство полуфабрикатов облегчает решение задач государственного и потребительского контроля качества продукции, реализуемой через систему торговли и общественное питание.

Ассортимент выпускаемых полуфабрикатов весьма разнообразен, однако, как правило вырабатывают традиционные виды, что в последние годы не отвечает требованиям ни предприятия, ни потребителя.

Новые подходы устранения ассортиментного несоответствия является создание новых мясных продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью.

Ценным сырьем для производства полуфабрикатов является слизистые субпродукты белковый состав которых характеризуется наличием коллагена, который более активен в своем действии на пищеварение, больше стимулирует сокоотделение и двигательную функцию желудка и кишечника, а также оказывает влияние на состояние и функции полезной кишечной микрофлоры. Однако их использование в мясоперерабатывающем производстве затруднено из-за низких технологических, функциональных характеристик.

Одним из наиболее эффективных путей использования такого сырья является предварительная обработка и включение как прямой добавки в состав фаршей мясных продуктов.

В этой связи представляет научный и практический интерес проведение специальных исследований по изучению целесообразности использования говяжьего рубца в технологии мясных рубленых полуфабрикатов для повышения качества мясной продукции, рационального использования мясного сырья.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное обоснование использования модифицированного ферментным препаратом в комплексе с молочнокислыми бактериями говяжьего рубца в технологии мясных рубленых полуфабрикатов.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

- изучить влияние ферментного препарата на физико-химические, сгруктурно-механические, микроструктурные характеристики говяжьего рубца;

- исследовать влияние молочно-кислых бактерий на биологическую ценность рубца;

- обосновать целесообразность использования ферментного препарата в комплексе с молочнокислыми бактериями в составе рассола для модификации говяжьего рубца;

- провести комплекс исследований модельных мясных систем на основе говядины и модифицированного рубца, с целью обоснования их количественного соотношения;

разработать рекомендации по производству мясных рубленых полуфабрикатов с использованием модифицированного говяжьего рубца.

Научная новизна. Установлена возможность замены мясного сырья на модифицированный рубец в технологии мясных рубленых полуфабрикатов на основе изучения их технологических и функциональных свойств.

Определена концентрация ферментного препарата и молочнокислых бактерий, продолжительность посола и термической обработки для получения модифицированного рубца с высокими технологическими и качественными характеристиками.

Установлено, что под воздействием ферментного препарата в комплексе с молочнокислыми бактериями и предварительной термообработки изменяется микроструктура ткани рубца, в результате чего повышается атакуемость пептидных связей "in vitro", снижается прочностные характеристики, улучшаются органолептические показатели.

Определено влияние модифицированного рубца на основные показатели модельных мясных систем, позволяющие установить допустимый уровень • замены основного сырья.

Доказано, что по качественным и количественным характеристикам мясные полуфабрикаты с модифицированным рубцом превосходят по аналогичным показателям полуфабрикаты изготовленные по традиционной рецептуре.

Показано, что введение модифицированного рубца в мясные рубленые полуфабрикаты снижает общее количество микроорганизмов, что позволяет увеличить сроки хранения.

Практическая значимость. На основании проведенных экспериментальных исследований и производственных испытаний разработаны рекомендации.по использованию модифицированного рубца при производстве мясных рубленых полуфабрикатов.

Предложенная технология позволяет использовать коллагенсодержащее сырье .как прямую добавку без промежуточных технологий его переработки.

Производство полуфабрикатов по предложенной технологической схеме способствует более полному вовлечению имеющихся сырьевых ресурсов в технологический процесс выработки мясных продуктов, расширению ассортимента и повышению эффективности производства в результате экономии, мясного сырья и снижения себестоимости рубленых полуфабрикатов с рубцом.

Технология апробирована в условиях экспериментального цеха лаборатории новой технологии ОАО ММК МИКОМС.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек" (Москва, 1995 г.), Международной научно-технической конференции "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств" (Москва, 1996).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, включающих обзор литературы, методы исследований, экспериментальную часть, заключения, выводов н приложений, списка использованной литературы, содержащего 126 источников.

Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, включающих 17 таблиц и 26 рисунков.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность, выбранного направления исследований, показана его практическая и научная значимость для мясной промышленности.

В первой главе "Обзор литературы" проведен аналитический обзор данных научно-технической информации , посвященный вопросам развития новых технологий мясных продуктов. Руководствуясь принципами рационального питания, важное значение приобретают такие вопросы, как производство мясных полуфабрикатов.

Однако из мясного сырья и белковых компонентов, как правило, вырабатываются традиционные виды и ассортимент полуфабрикатов, что в последние годы не отвечает требованиям ни предприятий, ни потребителей.

Работа И.А.Рогова, Н.К.Журавской, Г.П.Казюлина, А.Б.Лисицина, Е.И.Титова, ОЛ.Не^ап, О.ЛеюЬ и др. ученых показали возможность замены

основного сырья более дешевыми источниками, такими как субпродукты 2 категории., содержащие в своем составе белок - коллаген.

Ученые обосновали полезное действие коллагена как вещества стимулирующего сокоотделение и двигательную функцию желудка и кишечника, обладающей хорошей переваримостью. Из множества положительных свойств, присущих коллагену можно отметить отсутсвие аллергической реакции организма, отсутствием токсичности и концерагенности, способностью рассасываться. Последнее исключает опасность накопления биополимера в организме человека.

Одним из источников соединительнотканных белков является рубец крупного рогатого скота.

Низкое использование рубца можно объяснить свойствами специфическими для данного вида сырья - жесткость, неприятный запах, незначительные сроки хранения, длительная тепловая обработка.

Обобщение результатов исследований", касающихся областей использования коллагенсодержащего сырья в роли питания человека (Н.Н.Липатов, В.Г.Боресков, В.Г.Высоцкий, В.В.Хорольский, А.С.Большаков, Ы.Р.Б.Саик, К.Нойпапп и др.) показали, что лучших свойств данного сырья можно добиться используя различные способы биотехнологической модификации. Наиболее значительный интерес представляет модификация коллагенсодержащего сырья ферментными препаратами и молочно-кислыми бактериями.

При модификации ферментными препаратами коллагенсодержащего сырье улучшаются структурно-механические свойства, увеличивается водосвязывающая способность, сокращаются сроки тепловой обработки. Модификация сырья молочнокислыми бактериями улучшает

. органолептические свойства, повышает пищевую ценность сырья.

Обобщение научно-технической информации о положительном влиянии коллагенсодержащего сырья позволили определить направление исследований необходимых для достижения цели получения новых видов мясных продуктов.

Во второй главе "Организация эксперимента,' объекты и методы исследований" представлена схема проведения эксперимента, дана краткая характеристика объектов исследований, определен комплекс изучаемых показателей, описаны методы их определения.

Последовательность проведения экспериментов, исследуемые объектц и условия воздействия показаны на рис. 1.

Объектами исследования служили: рубец крупного рогатого скота, горчдина 2 сорта охлажденная с рН 5,7-5,9, модельные фарши рубленых полуфабрикатов и готовые мясные изделия из говядины 2 сорта с модифицированным рубцом.

Puc. i Схема проведение эксперимента

При изготовлении модельных фаршей говядину 2 сорта, модифицированный рубец измельчали на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм. В соответствии с рецептурами перемешивали до получения однородной массы. Приготовленные модельные фарши формовали в виде котлет. Для получения готового продукта полуфабрикаты подвергали тепловой обработке до достижения температуры 71+0,1 °С в центре продукта.

В изучаемых объектах на всех этапах исследований определяли: содержание влаги (I), жира (2), белка (3), золы (4), поваренной соли (5), величину рН (6) и выход (7) - по общепринятым методикам; аминокислотный состав (8) - методом ионообменной хроматографии на аминокислотном анализаторе, структурно-механические характеристики (напряжение среза, работа резания) (9) - на универсальной испытательной машине "Инстрон", водосвязывающую способность (ВСС) (10) по методу Р.Грау в модификации ВНИИМПа, микроструктуру (И) - по стандартным методикам, переваримость in vitro (12) - по методике'А.Покровского и И.Ертанова, микробиологическую обсемененность (13) - по стандартным методикам, величину пёнетрации (14) - на пенетрометре ПП-3, органолептические показатели (15) - по пятибальной шкале, методы математической обработки результатов (16).

Исследования проводились на базе кафедры "Технология мяса и мясопродуктов" МГУПБ, ПНИЛЭФМОПП, в лаборатории новой технологии и химической лаборатории ОАО ММК МИКОМС.

Автор благодарит д.т.н., профессора В.Г.Борескова, к.б.н. Письменскую В., к.т.н. Черкасову C.B., к.т.н. Цветкову Н.Н. за консультативную помощь при проведении экспериментов.

В третьей главе "Биотехнологический подход при модификации . коллагенсодержащего сырья" приводится логическое обоснование целесообразности модификации рубца ферментным препаратом (протосубтилин Г 20 X) в комплексе с молочнокислыми бактериями (бакпрепарат "Лактоплан").

В первой серии экспериментальных исследований в соответствии со схемой проведения данной работы, изучалось влияние различных концентраций ферментного препарата протосубтилина Г 20 X (ТУ 59.01.003.11-78) на свойства рубца. Протосубтилин Г 20 X (ферментный препарат протеолитической активности)представляег собой порошок светло-желтого цвета, хорошо растворимый в воде, активность 70 ед/г при рН 7,1.

Ферментный препарат (ФП) вносили в рассол плотностью р =1,100 г/см1 в количествах 0,1, 0,3 и 0,5 % к массе несоленого сырья, t= 6 - 8 °С, время посола составило 24 часа. Далее проводили тепловую обработку в кипящей воде до достижения t=72-75 °С в центре продукта.

Результаты исследований, полученных образцов, представлены в таблице 1.

Влияние концентрации ФП па свойства говяжьего рубца.

Таблица 1

Варианты обработки

Показатели Исходное Посоленно Посоленное, термообработанное

е сырье

сырье сырье контроль с 0,1% ФП с 0.3% ФП с 0,5 % ФП

Содержание, %

влага белок 79,80± 1,25 16,61+0,15 81,41 ±0,98 14,35+1,71 72.06jrl.63 21,31±0,62 72,68± 1,36 21,23± 0,75 73.15± ¡.31 22.08± 0,95 75,18± 0,98 20,85+ 0,75

жир 3,12+0,03 2,89+0,07 3,38+0,23 3,18± 0,05 2,93+ 0,18 2,68+ 0,05

зола 0,92±0,02 2,81±0,18 3,15±0,12 2,95± 0,09 2,71± 0,25 2,52+ 0,02

соль - 2,65±0,11 2,69±0,ОЗ 2,71± 0,02 2,67± 0,03 2,71± 0,01

ВСС,% к общей влаге 55,80+1,51 60,17+1,28 62,314:0,38 63,24± 0,85 64,58+ 0,68 63,75+ 0,76

Структурно-механические

свойства Напряжение среза, х10-*Па Работа резания, А х Ю-2 Дж/м2 Выход, % 76,58±0,87 37,32+1,07 72,21+0,19 32,26+0,18 24,81+0,31 12,51 ±0,45 59,84±0,13 22,05± 0,72 10,95+ 0,07 61,39± 056 15.68+ 1.72 6,21+ 0,58 65,43± 0,37 8,07* 1,91 2,68+ 0,53 58,80+ 0,98

Анализ приведенных данных в таблице основных физико-химических, структурно-механических и количественных свойств рубца в различной модификации ферментным препаратом показывает, что такие показатели как

содержание белка, влаги, жира, золы не представляют каких-либо изменений, по сравнению с посоленным и термообработанным рубцом.

Незначительные изменения водосвязывающей способности и структурно-механических свойств отмечаются при добавлении 0,1% ФП, так напряжейие среза снижается на 15 -20 % по отношению к образцам без ферментных препаратов. Наиболее значительные изменения структурно-механических характеристик происходит при добавлении ФП в концентрации 0,5%. Рубец становится мягким, мажущимся, что связано .вероятно, с деструктивными изменениями белка коллагена.

Наилучшие показатели по структурно-механическим свойствам, водосвязывающей способности и выходу рубца наблюдается при добавлении 0,3% ФП.

Для подтверждения полученных данных о влиянии ФП на свойства рубца была проведена органолептическая оценка термообработаннсго рубца. Результаты органолептической оценки приведены в таблице 2.

Органолептическая оценка посоленного и термообработанного рубца

Таблица 2.

Объект исследования - Определяемые показатели, баллы

рубец посоленный и вкус запах Внешний Консистен- Общая

термообработанный вид ция оценка

1. Контроль 3,8 3,6 4,0 3,4 3,7

2. Посол + 0,1% ФП 4,0 3,9 4,3 4,2 4,1

3. Посол + 0,3% ФП 4,4 4,4 4,3 4,5 4,4

4. Посол + 0,5% ФП 3,6 3,4 4,0 4,6 3,9

Приведенная органолептическая оценка подтверждает, что введение ферментного препарата улучшает некоторые показатели готовых продуктов. Так во всех случаях консистенция образцов становится более нежной по отношению к контрольным. Однако, при введении ФП с концентрацией 0,5 % наблюдается деструкция тканей рубца, ухудшается вкус и проявляется запах фермента. Лучшие органолептические показатели были получены в ферментированных образцах с концентрацией 0,3 % к массе несоленого сырья. В данном случае они мели мягкую и пластичную консистенцию, светло-розовый цвет, отсутствие запаха рубца и фермента.

Кроме того, проведенные исследования показали, что введение ферментного препарата концентрации 0,3% к массе несоленого сырья приводит к значительному сокращению времени посола от 72 до 24 часов и

сокращению времени тепловой обработки. Готовность рубца посоленного с ФП достигалась за 1,5-2,0 часа, вместо 3-4 часов варки без ферментных препаратов. Ферментный препарат при посоле приводит к разрыхлению структуры коллагеновых волокон, они становятся более мягкими, эластичными, слегка набухшими, что приводит к ускорению достижения готовности рубца.

Анализируя приведенные данные можно констатировать, что ферментный препарат протосубтилин Г 20 X в концентрации 0,3% к массе несоленого сырья приводит к модификации коллагенсодержащего сырья, что положительно отражается на качественных и количественных характеристиках термообработанного рубца.

Во второй серии экспериментальных исследований в соответствии со схемой проведения данной работы, изучалось влияние штаммов стартовых культур микроорганизмов на свойства рубца.

Для модификации рубца использовали штаммы микроорганизмов полученные в микробиологической лаборатории МГУПБ под руководством акад. Хорольского В.В.

Молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum шт. 31 и 32 адаптированы к мясному сырью, поскольку выделены из высококачественных колбас, обладают высокой ферментированной активностью, интенсивным распадом при среднем диапазоне температур, они солеустойчивые, проявляют антагонистическую активность в отношении санитарно-показательной микрофлоры, способны улучшать и аромат и консистенцию мясопродуктов. На основе биомассы этих штаммов создан сухой бакпрепарат "Лактоплант", разработана технология его получения, утверждена НТД (ТУ 939100102068647).

Для решения вопроса о возможности использования данного бакпрепарата молочнокислых бактерий для биотехнологической модификации рубца нами была исследована интенсивность роста молочно-кислых бактерий на тест -объектах - измельченном рубце. В полученную массу вносили суспензию активированного бакпрепарата из расчета I О7 КОЕ/г. Такая концентрация была выбрана с учетом уровня исходной обсемененности рубца, составляющая 10'-10* КОЕ/г.

Для увеличения интенсивности роста молочнокислых бактерий в субстрат при посоле вносили 2-15 % молочной сыворотки, основным компонентом которой является лактоза, хорошо усваиваемой молочнокислыми бактериями.

Результаты исследований показали, что наиболее интенсивно культура накапливает' биомассу при добавлении 10 % молочной сыворотки к сырью. Дальнейшее увеличение до 15 % нецелесообразно, поскольку вносимая сыворотка не полностью используется за сутки культивирования.

Рис. 3 Изменение водосвязывающей способности фарша и выхода готовых комбинированных полуфабрикатов.

Контроль 20 % модифицированного рубца

Рис. 4 Микроструктура готового продукта

\

25 % модифицированного рубца 30 % модифицированного рубца Рис. 4 Микроструктура готового продукта

Рис. 5. Органолептическая оценка готовых полуфабрикатов с различным уровнем замены основного сырья на модифицированный рубец

В ходе исследований, процесса биотехнологической модификации рубца наибольшее внимание заслуживает определение концентраций вносимых культур. Экспериментально был определен диапазон концентраций молочнокислых бактерий 10-60 млн. КОЕ/г, что составляет 0,02 - 0,12 % бакпрепарата "Лактоплант". Интенсивность прироста определяли по величине рН субстрата.

Рис.2 Выбор оптимальной концентрации бакпрепарата Лактоплант" для модификации коллагенсодаржащего сырья Исходя из полученных значений рН, связанны^ со степенью прироста биомассы молочнокислых бактерий, необходимо отметить, что использование концентрации ниже 30* 106 КОЕ/г приводит к увеличению времени посола до 72 ч. Концентрация же свыше 50*106 КОЕ/г может привести к кисловатому вкусу за счет образования больших количеств молочной кислоты, о чем свидетельствует низкий показатель рН среды.

В результате исследований были определены основные параметры биотехнологической модификации рубца под действием бакпрепарата "Лактоплант", добавляемого в количестве 0,08 % к массе несоленого сырья при посоле ("2"=24 ч, 1=6-8 ОС) с внесением 10 % молочной сыворотки.

Для подтверждения данных теоретических предпосылок в контрольных и опытных образцах рубца после тепловой обработки были определены структурно-механические показатели. Данные представлены в таблице 3.

Полученные данные подтверждают, что уменьшение жесткости сырья с высоким содержанием соединительной ткани происходит прежде всего под действием коллагеназнмх метаболитов молочнокислых бактерий, а также за счет гидролитического действия на коллаген образуемой ими молочной кислоты.

Структурно-механические характеристики рубца

Таблица 3.

Рубец

Наименование показателей контроль с бакпрепаратом "Лактоплант"

1 .Напряжение среза QxlO"4 Па 24,81 ±00,31 20,01+0,07

2.Работа резания Ах Ю-2 ОДж/м2 12,51+00,45 8,77 + 00,21

В таблице 4 приведены экспериментальные данные, характеризующие влияние биотехнологической модификации на аминокислотный состав рубца. Под действием молочнокислых бактерий происходят биохимические процессы, сопровождающиеся перераспределением аминокислот при модификации рубца. Накапливаемая микробная биомасса характеризуется высоким содержанием белка богатого незаменимыми аминокислотами. Вследствие этого, а также за счет добавок молочной сыворотки в модифицированном рубце вырастает доля незаменимых аминокислот.

Таким образом, можно заключить, что в результате экспериментальных исследований разработан способ биотехнологической модификации рубца при посоле путем внесения вместе с посолочными ингредиентами активированной суспензии бакпрепарата молочнокислых бактерий "Лактоплант", обеспечивающий улучшение технологических показателей и повышения пищевой ценности рубца.

Резюмируя полученные экспериментальные данные нами были проведены исследования по модификации рубца ферментным препаратом в комплексе с молочнокислыми бактериями.

Исследования, проведенные с рубцом модифицированным ферментным препаратом протосубтилином Г 20 X концентрацией 0,3 % к массе несоленого сырья, приводит к увеличению ВСС, увеличению выхода и улучшению консистенции термообработанного рубца.

Обработка рубца молочнокислыми бактериями Lactobacillus plantarium шт. 31 и 32, позволяет снизить обсемененность гнилостными бактериями посоленного сырья, повысить пищевую ценность.

Для определения характеристик модифицированного рубца Были исследованы аминокислотный состав, переваримость белков in vitro, водосвязывающая способность, структурно-механическке свойства, потери массы и органолептическая оценка.

Результаты проведенных исследований по аминокислотному составу и переваримости in vitro образцов рубца представлены в таблицах 5,6.

Содержание аминокислот

Таблица 4.

Содержание, г/100 г бел Эталон

Аминокислоты модифицир. рубец говядина 2 сорта ФАО/ВОЗ

Незаменимые аминокислоты

лейцин 8,45 8,11 7,00

изолейцин 4,36 4,81 4,00

лизин 5,57 8,89 5,50

метионин+цистин 4,08 3,98 3,50

фенилаланин+тирозин 7,75 8,00 7,00

треонин 4,14 4,59 4,70

валин 3,57 5,01 5,70

триптофан 0.93 0,96 1,1

Заменимые аминокислоты:

гистидин 2,45 3,41

аснарг.кислота 10,13 8,98

серии 5,15 4,03

пролии 5,15 4,03

глутамин-кислота, 15,24 15,24

глицин 4,75 4,86

аланин 6,46 5,83

оксипролин 4,87 1,28

тирозин 4,83 3,60

аргинин 6,47 •6,32

При анализе данных, показанных в таблице 5 можно отметить, что содержание аминокислот в аативном сыром рубце несколько выше, чем в посоленном и теромообработанном рубце (контроль). В результате термической обработки происходит выделение влаги с растворимыми веществами, в том числе с водорастворимыми белками, что приводит к снижению содержания аминосиклот.

При модификации рубца ФП в комплексе с МБ наблюдается некоторое увеличение содержания аминокислот по отношению к контрольному. Увеличение аминокислот происходит по-видимому за счет накопления биомассы во время посола при добавлении молочнокислых бактерий. Однако, рассматривая данные таблицы можно отметить незначительное снижение

содержания таких аминокислот по отношению к данным ФАО/ВОЗ как триптофан, метионин+цистин.

Изменение аминокислотного состава рубца

Таблица 5.

Аминокислоты Содержание, г/100 г белка

рубец сырой рубец посоленный и термообработанный

контроль ФП+МБ

Незаменимые аминокислоты в т.ч.

Изолейцин 3,29 3,19 3,24

Лейцин 6,97 6,84 6,92

Лизин 5,63 5,45 5,61

Метионин+цистин 2,82 2,41 2,45

Фенил ал анин+тирозин 7,16 6,61 7,03

Треонин 4,25 3,84 3,92

Триптофан 0,90 0,80 0,94

Заменимые аминоки слоты в г.ч.

Аспаргиновая к-та 14,10 ; 13,21 13,44

Глутаминовая к-та 17,30 16,94 17,20

Серии 4,91 4,30 4,52

Пролин 6,96 6,51 6,75

Глицин 8,91 8,01 8,21

Алании 7,21 6,56 6,64

Ги стадин 2,82 2,21 2,70

Аргинин 7,52 7,08 7,30 •

Оксипролин 6,36 6,11 6,28

Тирозин 4,82 4,08 4,64

Кроме содержания незаменимых и заменимых аминокислот, по которым характеризуется биологическая ценность продукта, большое значение имеет характер перевариваемости продукта желудочно-кишечными ферментами.

В данном случае были проведены исследования посоленного и термообработанного (контроль) и модифицированного рубца ферментами желудочно-кишечного тракта в опытах in vitro. Результаты эксперимента представлены в таблице 6.

Переваримость in vitro нашивного (сырого), посоленного термообработашюго (контроль) и модифицированного ФП и МБ рубца

Таблица 6.

Наименование объекта

Показатели рубец рубец посолен, тер- модифицирован.

сырой обработ. (контроль) рубец

Переваримость мг тирозина/г белка "«

пепсином 2,42±0,07 2,91 6,63

трипсином 6,01 ±0, Л , 6,38 7,03

общая 8,43±0,19 9,29 13,66

Рассматривая данные приведенные в таблице 6 можно констатировать, что ферментный препарат в комплексе с молочнокислыми бактериями разрыхляет структуру ткани рубца, что улучшает переваримость продукта.

Как уже отмечалось, были изучены структурно-механические характеристики, ВСС, потери массы и органолептические показатели рубца.

Влияние ФП и МБ на свойства рубца

'_Таблица 7.

Посоленный термообработанный рубец

Показателей контроль ФП + МБ

ВСС, % к массе 70,11 + 1,28 . 72,23±0,16

Напряжение среза 0x10 41 а 24,81+0,31 13,52±1,72

Выход, % • 59,84+1,08 63,89±0,95

Общая органолепгич. оценка 4,40 4,90

Результаты' проведенных исследований показали, что рубец модифицированный ферментным препаратом продгосубтилин Г 20 X и молочно-кислыми бактериями шт. 31 и 32 обладает лучшими показателями по отношению к контролю.

В четвертой главе "Влияние модифицированного рубца на свойства модельных мясных систем " были проведены исследования по уровню замены основного сырья говядины 2 сорта на модифицированный рубец.

Как показали предыдущие исследования, наилучшие результаты модификации рубца получены при комплексном использовании ферментного препарата и молочнокислых бактерий. Для выявления оптимального уровня замены модифицированного рубца на говядину 2 сорта были проведены на физико-химические, биохимические, санитарно-гигиенические,

органолептические исследования рубленых полуфабрикатов.

Опытные образцы готовили из говядины 2 сорта с различным уровнем !амеиы мясного сырья на модифицированный тер необработанный рубец.

Образцы мясных и комбинированных модельных систем

Таблица 8.

• Содержание, %

Наименование сырья контрольные опытные образцы

образцы образец 1 образец 2 образец 3

Говядина 100,0 80,0 75,0 70,0

Модифицированный рубец - 20,0 25,0 30,0

Общий химический состав фарша и готовых продуктов

Таблица 9.

Обьекты Кол-во Содержание, %

исследования вводимого Влага' белок ж»р зола

рубца (+0,5) (+0,5) (+0,3) (+0,1)

Фарш: контроль 63,90 24,70 9,20 2.20

образец 1 20,00 65,05 22,25 9,40 2,04

образец 2 25,00 66,10 23,20 7,80 2,40

образец 3 30,00 68,10 22,20 6,30 2.60

Готовые изделия котлеты

контроль - 58,80 28,20 11,00 2,00

образец I 20,00 60,60 25,90 11,20 2,30

образец 2 25,00 61,20 26,60 10,00 2.33

образец 3 30,00 62,50 25,90 9,20 2,40

Полученные данные показывают, что химический состав фарша с заменой основного сырья говядины 2 сорта на ферментированный термообработанный рубец незначительно отличается по содержанию белка. Особенно близки показатели контрольных образцов с образцом 2.

Опытные образцы готовых продуктов по химическому составу идентичны готовым контрольным образцам, что говорит о высокой пищевой ценности мясных систем.

С целью изучения влияния рубца на уровень гидратации системы рубленых полуфабрикатов были изучены ВСС фаршей и выход ■ готовых изделий. Полученные данные показали не только значительное отличие ВСС контрольных и опытных образцов, но и зависимость ВСС и выхода готовых изделий. Введение рубца приводит к увеличению ВСС фаршей и повышению выхода готовых мясных полуфабрикатов (рис. 3).

Микроструктурные исследования готовых продуктов, выработанных с использованием модифицированного рубца, ^показали, что различия выражаются преимущественно в степени взаимосвязанности структурных элементов фарша (ферментов мышечной ткани, соединительной, жирной и т.д.). Опытные образцы готового продукта с использованием рубца (уровень замены 20 %), посоленного с ферментом в комплексе с молочно-кислыми микроорганизмами отличаются от контрольного плотной компоновкой структурных элементов фарша. Масса продукта компактна, более однородна. Опытные образцы с уровнем замены 30 % рубца характеризуются деструкцией мышечных клеток, которые гомогенизируются, часто сливаясь друг с другом, с распадом отдельных участков до зернистой белковой массы. Масса фарша пронизана вакуолями, средней величины, заполненными глютином, образовавшимся в результате разрушения структуры коллагеновых пучков. Контрольные образец,- в отличие от опытных образцов, имеет большее количество мелкозернистой белковой массы, способствующей формированию более плотной структуры готового продукта, масса фарша пронизана крупными вакуолями. Структура опытного образца готового продукта, вырабо танного с'использованием модифицированного рубца (уровень замены 25%), отличается более низкой степенью деструкции фрагментов морфологических частей рубца и взаимосвязанностью структурных элементов фарша в сравнении с опытными образцами описанными выше.

Действие ферментного препарата в сочетании, с микробиальными бактериями может привести с расщеплению органических соединений и накоплению продуктов глубокого распада, " которые являются хорошей питательной средой для развития гнилостной микрофлоры.

В этой связи, представляется целесообразным проведение исследований по определению общей микробной обсемененности образцов, наличие молочнокислых организмов и наличие санитарно-показателыю микрофлоры.

Данные проведенных исследований сырого рубца, рубца после посола, рубца термообработанного, полуфабрикатов с 25 % уровнем замены основного сырья на модифицированный рубец, термообработанного полуфабриката представлены в таблице 10.

Микробиологические исследовшшя

____' _Таблица 10.

Наименование Рубец сырой Рубец пос- ле посола Рубец термо-обработанны й Полуфабрикат Термооб раб.п/ф

ФИ ФП+МБ ФП ФП+МБ ФП ФП + МБ ФП + МБ

Общее количество микроорганизмов, КОЕ/г 2,5х 105 7,3х 105 8,8х . 10« 2,3х 102 1,7х 102 4,3х 105 7,2х 105 2,Ох 102

Количество молоч нокислых микроор ганизмов.КОЕ/ 1,2х 102 3,2х 103 6,7х 106 2,1х 102 9,2х 10'

Наличие санитар но-пока- Е.СоН +++ + - - - ++ + -

затель-ной микрофлоры Ргли!- garis ++ - - - - + + -

При анализе полученных данных можно отметить, что в сыром рубце более низкое содержание как общего количества микроорганизмов, так и количества молочнокислых микроорганизмов, по сравнению с посоленным рубцом в посоленных образцах с МБ наблюдается снижение санитарно-показателыкш микрофлоры. В термообработанном рубце наблюдается снижение общего количества микроорганизмов, так как сказывается влияние нагрева, что приводит к гибели микрофлоры.

Рассматривая полуфабрикаты, можно отметить, что добавляя модифицированный рубец ФП+МБ, снижается общее количество микроорганизмов. Санитарно-показательная микрофлора отсутствует полностью после термообработки.

На заключительном этапе-по определению уровня замены основного сырья говядины 2 сорта на модифицированный рубец была проведена орпыолептическая оценка готовых мясных систем по 5-бзльнои шкале (рис. 5).

Полученные результаты органолептической оценка показали, что внешнему виду контрольный образец идентичен опытным образцам.

Можно отметить, что наилучшим по органолептическим показателям является образец 2 с 25% уровнем замены основного сырья говядины 2 сорта на модифицированный рубец.

Днализируя данные, полученные как на первом этапе, так и на втором можно рекомендовать в качестве модифицирующих компонентов для рубца ферментированный препарат в количестве 0,3 % к массе несоленого сырья в комплексе с молочнокислыми бактериями в количестве 0,08 % к массе несоленого сырья при уровне замены основного сырья говядины 2 сорта - 25 % модифицированным рубцом. ' *

В пятой главе "Разработка рекомендаций по использованию модифицированного рубца при производстве новых видов мясных полуфабрикатов" обобщили результаты проведенных исследований, предложены технологические параметры процесса производства новых мясных рубленых полуфабрикатов:

Выработанные полуфабрикаты по предлагаемой технологам, после тепловой обработки при дегустации получили высокую оценку сотрудников МГУПБ и специалистов ОАО ММК МИКОМС.

ВЫВОДЫ

1. На основе комплексных исследований разработан способ модификации рубца, пригодного для использования в качестве сырья в производстве рубленых полуфабрикатов.

2. Выбраны ферментный препарат - протосубтилин Г 20 X и молочнокислые бактерии, Lactobacillus plantarum шт. 31 и 32, способствующие направленному • изменению качественных и количественных характеристик рубца. -

3. Определена зависимость водосвязывающей способности, структурно-механических свойств и микроструктуры ткани рубца от концентрации ферментного препарата.

4. Установлено, что при модификации рубца молочпо-кислыми бактериями происходят биохимические процессы сопровождающиеся перераспределением и увеличением незаменимых аминокислот.

5. Гистологические методы выявили характер деструктивных изменений модифицированного рубца, что влияет как на продолжительность посола (£"=24 ч), так и на термическую обработку.

6. Ферментированный рубец обладает по сравнению с контрольным лучшими функционально-технологическими свойствами при одновременном возрастании перевариваемости ферментами желудочно-кишечного тракта в опытах in vitro.

7. На основании изучения физико-химических, структурно-механических и гистологических свойств модельных фаршевых систем с различным

содержанием модифицированного рубца установлен уровень замены основного сырья говядины 2 сорта.

8. Разработаны рекомендации по использованию модифицированного рубца при производстве новых видов мясных рубленых полуфабрикатов, с целью, расширения области применения сырья с повышенным содержанием соединительной ткани.

9. В условиях экспериментального цеха лаборатории новой технологии АО МИКОМС проведена выработка мясных рубленых полуфабрикатов (котлет).

По мгиериалам'диссертационной работы опубликованы следующие работы:

1. Г.П.Казюлин, И.М.Тюгай, И.А.Ушакова. Влияние белков рубца на изменения влаги и потерь массы комбинированных мясных продуктов // Пища. Экология. Человек. Материалы МНТК 4-6 декабря 1995 - М., с. 120.

2. Г.П.Казюлин, В.Г.Боресков, И.А.Ушакова, М.Ю.Федонин. Структурно-механические характеристики рубленых полуфабрикатов // Тезисы НТК "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологичсеких процессов пищевых производств" 14-15 мая 1996 - М„ с.36.

3. Г.П.Казюлин, В.Г.Боресков, И.А. Ушакова. Перспективные технологии производства мясных изделий с использованием коллагенсодержащего сырья //Мясная индустрия, N 8, 1998 - М., с.9-10.

ГПП «Печатник» Зак. 191-100