автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии чипсов из мяса птицы с использованием вакуумной инфракрасной сушки

На правах рукописи

ИВАНОВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЧИПСОВ ИЗ МЯСА ПТИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ

СУШКИ

Специальность: 05.18.04. - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

17 АПР 22П

Кемерово-2014

005547068

005547068

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Гуринович Галина Васильевна

Шипулин Валентин Иванович

доктор технических наук, профессор Северо-Кавказский федеральный Университет, Институт живых систем, заведующий кафедрой технологии мяса и консервирования

Курбанова Марина Геннадьевна

доктор технических наук, доцент Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт', заведующая кафедрой технологии храпения и переработки сельскохозяйственной продукции

Ведущая организация

Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии (ГНУ СибНИИП)

Защита диссертации состоится «26» мая 2014 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при ФГБОУ ВГГО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд., тел/факс (8-384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности. С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (Ь11р://уаке<1.доу.гц/аШ1011псешеа18/1е1тЛ и КемТИПП www.kerrjtipp.rn.

Автореферат разослан « &9 » 04 2014 хода

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.и., доцент

О.В.Кригер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Мясо птицы является источником высококачественного животного белка, производство и переработка которого вносит весомый вклад в продовольственную безопасность России. По данным Мясного совета ЕЭП уровень использования мясоперерабатывающими предприятиями мяса птицы в доступном ценовом сегменте составляет 45%. Растущий уровень производства и потребления мяса птицы требует от производителей освоения более современных и перспективных ниш продуктов питания, расширения ассортимента и разработки технологий новых продуктов высокого качества и пищевой ценности, устойчивых к бактериальной порче при длительном хранении.

В этом направлении весьма перспективным является производство сухих мясных продуктов, технологии которых позволяют получить изделия с высоким содержанием белка и минеральных компонентов при минимизации деструктивных изменений биологических компонентов, что позволяет отнести их к продуктам повышенной пищевой ценности. Сухие мясные продукты готовые к употреблению типа «ready-to-eat» имеют давнюю историю и культуру потребления в различных странах. Спрос на продукцию обусловлен возможностью хранения se при обычных условиях, высокой степенью кулинарной готовности, большими возможностями в модификации вкусо-ароматических свойств, а также удобством в потреблении, что достигается регулированием формы и массы продукции, ее расфасовкой и упаковкой.

Развитие технологий сухих мясных продуктов связывают с привлечением новых в ид он мяса, комбинированием его с растительными наполнителями, разработкой инновационных способов сушки и упакозки продуктов, направленных на повышение потребительских свойств и гигиенического качества изделий.

В этой связи разработка технологии чипсов из mea птицы с использованием вакуумной инфракрасной сушки, отличающихся повышенной пищевой ценностью с гарантированным уровнем безопасности является актуальной задачей мясной промышленности. Развитие рынка отечественных сухих мясных продуктов позволит расширить возможности предприятий мясной промышленности в современных условиях.

Степень проработки темы исследований

Теоретические и практические основы технологии мясных продуктов повышенной пищевой ценности, устойчивых в хранении обобщены в трудах отечественных к зарубежных ученых Гинзбурга A.C., Журавской Н.К., Каухчешвили Э.И., Рогова H.A., Липатова H.H., Беляевой М.А., Титова Е.И., Calicioglu М. Harrison J., Sakai N. и др. Анализ научных литературных данных направлен на обоснование и разработку технологии закусочного продукта - чипсов из белого мяса птицы.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является обоснование и разработка технологии чипсов из мяса шицы высокой пищевой ценности и стабильного качества

при обычных условиях хранения на основе использования вакуумной инфракрасной сушки и упаковки в условиях модифицированной газовой среды.

Для реализации поставленной цели были определены задачи:

-на основе аналитш<о-экспериментальных данных выявить эффективные способы сложения микробных рисков и обеспечения высокого санитарного состояния сырья, полуфабрикатов и продукции при производстве мясных; сухих продуктов;

- изучить состав и свойства белого мяса птицы, оказывающих влияние на формирование свойств чипсов;

- по результатам исследований физико-химических и микробиологических показателей соленых полуфабрикатов, органоленпгческих показателей обосновать состав посолочной смеси и условия посола;

- по результатам изучения физико-химических, микробиологических и ор-ганолепгических свойств продукции обосновать режимы вакуумной инфракрасной сушки (ИК-сушки) чипсов;

-разработать рецептуру чипсов из белого мяса птицы, выполнить комплексную оценку качества продукта;

- на основании изучения влияния способов упаковки на физико-химические микробиологические и органолептические свойства продукта при хранении обосновать срок годности чипсов из мяса птицы;

- на основе анализа рисков разработать план ХАССП для технологической схемы производства чипсов из мяса птицы.

Научная новнзпа

Получены новые данные, характеризующие изменения физико-химических и микробиологических показателей соленых полуфабрикатов для чипсов из мяса птицы с использованием лактата натрия и защитных культур микроорганизмов в зависимости от концентрации хлорида натрия и продолжительности посола.

На основании проведенных исследований получены данные влияния вакуумной инфракрасной сушки на пищевую ценность, физико-химические и микробиологические показатели чипсов из белого мяса птицы, доказывающие целесообразность ее применения.

Установлен химический состав и показатели качества нового продукта. Установлена динамика физико-химических, микробиологических показателей чипсов в зависимости от способа упаковки и продолжительности хранения, научно обоснованы сроки годности чипсов из белого мяса птицы, упакованного в условиях модифицированной газовой среды.

Практическая значимость

Разработана технологическая схема производства чипсов с использованием вакуумной инфракрасной сушки с упаковкой в условиях модифицированной газовой среды, разработан и утвержден стандарт организации на новый вид продукта СТО-02028315-002-2014, составлен план ХАССП для управления рисками в установленных критических контрольных точках производства чипсов. Определена экономическая эффективность производства чипсов в соответствии с разработанной технологией.

Методология и методы исследования.

При выполнении, диссертационного исследования использованы стандартные н оригинальные методы определения физико-химических и микробиологических показателей объектов исследований в соответствии с разработанной схемой эксперимента, позволяющие последовательно реализовать поставленные задачи.

Основные положения, выносимые на защиту -условия посола сырья для чипсов из белого мяса птицы; -режимы вакуумной инфракрасной сушки чипсов из белого мяса птицы, -результаты комплексной оценки качества чипсов из белого мяса птицы вакуумной инфракрасной сушки;

-изменения физико-химических и микробиологических показателей чипсов из белого мяса птицы в зависимости от способа упаковки и продолжительности хранения.

Степень достоверности и апробации работы

Основные положения диссертационной работы обсуждены на инновационном конвенте «Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2011 г.), международной научно-технической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» (Воронеж, 2011 г.), IV Всероссийской конференции с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011 г.), VII Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012 г.), IX международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Бердск, 2012 г.), IX международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Краснообск, 2013 г.), международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки» (Уфа, 2014).

Публикации. По результатам научных исследований, изложенных в диссертационной работе, опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения и 5 глав, включающих обзор литературы и экспериментальную часть, выводов, списка используемой литературы, изложенных на 122 страницах машинописного текста, содержит 39 таблиц, 12 рисунков, 6 приложений. Список использованной литературы включает 175 наименований, в том числе зарубежных 110.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актугшыюсть выбранного направления исследований, показана его научная и практическая значимость.

В первой главе «Литературный обзор» представлен обзор научной, технической и патентной литературы, содержащий анализ ассортимента сухих мясных продуктов, назначения и характеристик ингредиентов для их производства; особенности изготовления продуктов традиционного и современного ассортимента; способы защиты сухих продуктов от микробиологических рисков; техни-

ческке и технологические решения, направленные на повышение пищевой и биологической ценности и безопасности сухих мясных продуктов.

В заключение определены цель и задачи собственных исследований.

Во второй главе «Организация эксперимента, объекты и методы исследования» представлены основные этапы и схема проведения эксперимента (рис.1), краткая характеристика объектов исследования, условий проведения и методов исследований.

массовая доля белка (1), влаги (2), жира (3), золы (4), цветовые характеристики в системе Lab (5), рН (6), активность воды (7), хлорид натрия (8), иотери при тепловой обработке (9), микробиологические показатели (10), количество первичных продуктов окисления (11), тиобарбитуровое число (12), органолептическая оценка (13), энергетическая ценность продуктов (14), показатели биологической ценности (15), переваримость in vitro (16), ВСС (17), выход продукта (18), температура продукта (19), температура в сушильной камере (20), усилие резания (21), кислотное число (22)

Рис.1 Схема организации эксперимента

Проведение исследований по теме диссертационной работы базировалось на последовательной реализации этапов, обозначенных в схеме эксперимент. В соответствии с целыо и задачами работы объектами исследования на отдельных этапах являлись: мясо птицы, соленый полуфабрикат для чипсов из измельченного белого мяса грудки цыпленка-бройлера, созревающий в проницаемой оболочке; сухие чипсы вакуумной инфракрасной и конвективной сушки; чипсы вакуумной инфракрасной сушки на стадии хранения в зависимости от способа упакоДгш повышения гигиенического качества сырья на стадии посола использованы лактат натрия или препараты культур микроорганизмов компании «Союзснаб» ООО «Зеленые линии» серии А1В1'®. Вакуумная ИК-сутка проводилась на экспериментальной установке (кафедра теплохладотехники, ФГБОУ ВПО КемТИПП). Экспериментальные исследования проводили в лаборатории кафедры «Технологии мяса и мясных продуктов» ФГБОУ ВПО «КемТИПП», испытательной лаборатории ФГБУ «Кемеровская межобластная ветеринарная лаборатория» (аттестат аккредитации № РОСС 1Ш ООО 1.21 ПМ 52). Экспериментальные данные с кратностью опытов и > 3 обрабатывали .методами математической статистики.

В третьей главе приведены результаты исследований физико-химических и микробиологических показателей соленых полуфабрикатов из белого мяса птицы, направленные на обоснование рецептуры посолочной смеси и условий выполнения процесса посола сырья для чипсов.

На первом этапе получены данные химического состава и физико-химических свойств мяса от разделки цыплят-бройлеров скороспелого кросса «ИЗА», которые свидетельствуют о высокой степени соответствия белого мяса грудки требованиям к сырью для производства сухих продуктов типа «геаёу^о-еаЬ>. Так, согласно полученным данным, соотношение «белок:жир» в белом мясе составляет 10,16 против 4,53 в красном, потери массы белого и красного мяса при тепловой обработке равны 19,05% и 15,92%, соответственно. Белое мясо грудки более устойчиво к процессам окисления, о чем свидетельствуют значения показателя интегральных изменений окраски при холодильном хранении, равные 4,66 против 17,65 для красного мяса, а также низкое содержание малонового альдегида, количество которого вплоть до 5-ти суток хранения при температуре (0..4)°С изменяется в пределах (0,15-0,26) мг/кг, что обеспечивает вкусо-ароматические характеристики, присущие свежему сырью. Созревшее в автолизе белое мясо имеет более низкое значение рН (5,96±0,05).

На втором этапе исследований для обоснования условий посола сырья для чипсов изучено влияние хлорцца натрия в концентрации 1%, 2% и 3% в сочетании с лактатом натрия (ЛН, 2%) или защитными культурами микроорганизмов на изменение физико-химических и микробиологических показателей белого мяса птицы. Результаты исследований получены для измельченного мяса (8-12. мм), смешанного с посолочными компонентами, сформованного в оболочку и выдержанного в посоле в течение 3-х суток с отбором проб через супси.

и

и ,„

д ,0

Й 69

24 час 48 час 72 часа

®1%МаС1 ^2%№С1

Ч%КаС1 «МаС1+ЛН

82%№СМН «3%КаС1+ЛН "родояжительность выдержки в посоле, час

Рис.2 Влияние состава посолочной смеси и продолжительности выдержки на ВСС соленых полуфабрикатов для чипсов

24 час 43 час 72 час

продолжительность выдержки в посоле

Рис.3 Влияние состава посолочной смеси и продолжительности выдержки в посоле на показатель активности воды

Установлено, что через 24 часа выдержки в образцах, содержащих лактат натрия в комбинации с хлоридом натрия, водо-связывающая способность (ВСС) повышается относительно значений, полученных для контрольных соленых полуфабрикатов (без ЛН) при всех исследованных концентрациях хлорида натрия (рис.2). Вместе с тем, в последующие 48 час выявлено снижение ВСС полуфабрикатов с ЛИ. а далее к 72 часам выдержки вновь повышение показателя.

Полученные данные согласуются с результатами определения рН соленых полуфабрикатов.

Установлено, что добавление ЛН при посоле белого мяса птицы сопровождалось снижением активности воды в течение всего периода созревания, при этом значения показателя в каждый из исследованных периодов посола оказались ниже значений, полученных для соленых полуфабрикатов с хлоридом натрия (рис.3).

Снижение показателя активности воды полуфабрикатов с ЛН установлено на фоне уменьшения массовой доли влаги, что способствует улучшению их санитарного состояния. Минимальная микробная обсеменен-ность установлена для соленых полуфабрикатов с ЛН и хлоридом натрия 1%, 2% и 3%, соответственно, через 24 часа посола, что свидетельствуют о протекании процесса в условиях контроля микробных рисков.

На основании анализа динамики технологических и микробиологических показателей, а также органолептической оценки интенсивности вкуса солености обоснован посол сырья для чипсов с добавлением 2% хлорида натрия и 2% ЛН, продолжительность выдержки 24 часа.

Исследована возможность применения бактериальных препаратов Т_,ЬРс1 27.04, 8Шз 37.01. БОЛ) 37.03М, 8гЬЬРс1 41.02 на стадии посола сырья для чипсов с целью повышения уровня безопасности процесса.

По результатам измерения рН, как показателя роста позитивной микрофлоры в условиях изменения концентрации препаратов (0,02%, 0,05%, 0,1%), температуры (12"С, 18°С) и продолжительности выдержки (24...72 часа) для последующих исследований выбран препарат ЗЛЬ 37.03М. Условия посола белого мяса птицы для чипсов с использованием БШ) 37.03М: количество препарата 0,05%, температура выдержки 18°С, продолжительность 24 часа.

Результатом действия позитивной микрофлоры является снижение количества влаги, доступной для микроорганизмов, о чем свидетельствуют значения активности воды, массовой доли влаги и ВСС, и величины рН, по сравнению с контрольным полуфабрикатом (табл.1).

Таблица 1 -Показатели полуфабрикатов чипсов из мяса птицы (I 18°С, 24 часа)

Наименование показателя Опыт (StLb37.03M) Контроль 1

рН 5,58±0,04 6,02±0,02

Массовая доля влаги, % 71,57±0,18 72,42±0,53

ВСС, % 64,12±0,21 68,04±0,33

Активность воды 0,9735 0,9781

Массовая доля хлорида натрия, % 1,89±0,41 1,95±0,12

КМАФАнМ, КОЕ/г 3,0xi 0J 9.2x10'

Названные факторы в совокупности оказывают позитивное влияние на микробиологическую стабильность соленого полуфабриката.

В четвертой главе приведены результаты изучения процесса вакуумной ИК-сушки чипсов, комплексной оценки их качества в сравнении с чипсами, полученными в условиях конвективной сушки.

Вакуумная ИК-сушка выполнялась на сушильной установке при двустороннем облучении продукта кварцевыми галогенными термоизлучателями типа КГ Г 220-1000 (1=1,1 мкм), установленными в верхней и нижней части рабочей камеры установки на расстоянии 50-70 мм от высушиваемого продукта. Остаточног давление в камере составляло 10 кПа, плотность теплового потока (4-6) кВт/м2. На предварительном этапе выполнены исследования влияния температуры сушки на физико-химические показатели (табл.2) и консистенцию высушиваемого продукта с целью обоснования температуры сушки. Исследования выполнены на образцах белого мяса птицы, нарезанного на пластины размером 60x5x5 мм, равномерно размещенных на сетчатом поддоне в один слой.

Согласно данным изменения массовой доли влаги наиболее равномерно сушка мяса птицы происходила яри температуре 60°С, что важно с точки зрения формирования структуры продукта. Консистенция образцов характеризовалась

как плотная, обладая достаточной упругостью, они сохраняли форму при приложении механической нагрузки. Значение активности воды, необходимое для обеспечения стабильности свойств сухих продуктов типа «геаёу-1о-еа1» (А\у < 0,8), достигалось через 90 мин сушки.

Таблица 2 - Влияние температуры вакуумной инфракрасной сушки на физико-химические показатели мяса птицы

Параметры сушки Массовая доля А\у

температура, °С продолжительность, мин влажность, % влаги, %

30 38±2 58,09±0,8 0,9866

60 60 48±2 36,03±0,5 0,9221

90 53±2 22,53±0,9 0,8011

30 2б±4 48,74±0,7 0,9803

70 60 47±3 25,31±1,1 0,8237

75 53±3 11,26±0,7 <0,80

80 30" 50±2 40,53±0,5 0,9645

60 55±2 10,85±1,3 <0,80

Сушка при температуре 70''С и 80°С сопровождалась интенсивным испарением влаги, значение активности воды менее 0,8 достигалось через 75мин и 60 мин, однако при органолептической оценке структура сухого продукта характеризовалась как чрезмерно сухая и крош-ливая.

В этой связи для последующих исследований принята сушка при температуре 60°С. В ходе исследований получены кинетические кривые сушки соленых полуфабрикатов чипсов разного термического состояния (замороженные и охлажденные) при толщине ломтиков 2-3 мм (рис.4). Как следует из полученных данных, при сушке охлажденного полуфабриката при общей продолжительности процесса 90 мин период сушки с постоянной скоро-

термического состояния соленого полуфабриката стью составил 30 мин при скорости испарения влаги 0,73%/мин с уменьшением массовой доли влаги от 73,08% до 51,87%.

Скорость сушки на второй стадии составила 0,27%/мин. Массовая доля влаги в образце после 90 мин сушки оказалась выше, чем для несоленых образцов, высушенных в аналогичных условиях, и составила (26,87±0,37)%, что следует объяснять повышенным содержанием прочно связанной влаги. Вместе с тем, зиаче-

Прододжительность сушки, мин

Рис.4 Кинетические кривые вакуумной инфракрасной сушки в зависимости от

ние активности воды к этому времени соответствует нормативному значению и составляет 0,8.

При сушке полуфабриката, выдержанного в посоле и замороженного перед нарезкой (-10°С), скорость испарения влаги оказалась выше. Так в первый период она составила 1,07%/мин, массовая доля влаги к окончанию первого периода составила 41,57%, к окончанию сушки - 19,63%. Нормативное значение активности воды 0,8 при сушке сырья из замороженного состояния достигается через 75 мин.

По результатам изучения кинетических кривых сушки соленых полуфабрикатов с лактатом натрия, 0,02% и 0.05%, 81:ЬЬ37.03М, рН которых составляет 6,(И±0,02, 5,86±0,02, 5,54±0,03, соответственно, сделан вывод о том, что изменение рН в указанных пределах не оказывает существенного влияния на скорость сушки при сохранении общей тенденции к ускорению процесса с понижением активной реакции среды.

Для оценки эффективности вакуумной ИК-сушки образцы соленых полуфабрикатов чипсов подвергали конвективной сушке (рис.5 а, б).

^ 70

К

55 «О

п 50 я

I 40

I 30 а ¿о

(С

3 10 о

\

\

& <

О 60 120 180 240 300 Продолжительность сушки, мин

Продолжительность сушки, жн

а) б)

Рис.5 Кинетические кривые процесса конвективной сушки (а) и показатель активности воды соленых полуфабрикатов чипсов (б)

В условиях конвективного нагрева в отсутствии вакуума прогрев продукта происходит, в первую очередь, за счет тепловлагопроводности, которая определяется молекулярной термодиффузией влаги. Из-за малого потенциала тепловлагопроводности при температуре 90°С сушка протекает достаточно долго даже при малой толщине образца, испарение влаги происходит медленно, что следует объяснять, в том числе, повышенным содержанием прочно связанной влаги. К моменту окончания сушки, то есть достижения нормативного значения показателя активности воды, массовая доля влаги в сухом образце составила 23,75%.

Таким образом, установлена продолжительность ИК-сушки чипсов в условиях вакуума при температуре 60°С, равная 90 мин, предпочтительнее выполнять сушку из замороженного состояния. При одинаковых размерах образцов чипсов я способах подготовки сырья использование вакуумной инфракрасной сутки позволяет сократить продолжительность процесса в 3-4 раза и достигнуть показате-

ля активности воды, гарантирующего микробиологическую стабильность продукта, органолептических показателей, свойственных сухим продуктам.

Выполнен подбор вкусо-ароматических компонентов для чипсов и проведена органолепгическая оценка готового продукта. По результатам органолептиче-ской оценки разработаны рецептуры чипсов «Золотистые», в состав которых, наряду со смесыо специй и пряностей, включен мед, и «Пикантные» с использованием препарата 51;ЬЬ 37.03М и смесью специй.

Для чипсов этих рецептур выполнена комплексная оценка качества. Химический состав чипсов приведен в табл.3.

Таблица 3- Химический состав чипсов из белого мяса птицы

Показатель Чипсы

«Золотистые» «Пикантные»

Массовая доля влаги, % 18,79±0,24 17,91*0,21

Массовая доля белка, % 61,52±0,58 62,17±69

Массовая доля жира, % 4,34±0,63 4,97±0,73

Массовая доля золы, % 8,15±0,11 8,57±0,15

Соотношение «влага : белок» 0,31 0,35

Энергетическая ценность, ккал 285 294

Данные определения химического состава позволяют рассматривать чипсы как высокобелковый продукт, потребление 100 г которого позволит удовлетворить суточную потребность в белке на 76%.

Для характеристики качества белка чипсов определен аминокислотный состав и показатели сбалансированности (табл.4). Согласно полученным данным, ИК-сушка чипсов не вызывает значительного изменения аминокислотного сырья. Суммарное содержание незаменимых аминокислот в сухих чипсах по окончании процесса сушки составляет 93% относительно исходного количества. Метшая сохранность установлена для таких аминокислот как лейцин, треонин и серосодержащих, снижение количества которых составляет от 8% до 10%. Среди незаменимых аминокислот общие потери составляют 7%, в большей степени они обусловлены изменениями в содержании серина и аспарапшовой кислоты. Процесс ИК-сушки в условиях вакуума не приводит к появлению новых лимитирующих кислот, при этом можно говорить об улучшении аминокислотного состава в результате повышения его сбалансированности.

Сушка чипсов в условиях нагрева горячим воздухом сопровождается большими потерями аминокислот, сумма незаменимых аминокислот уменьшается на 23%, заменимых на 18%. Лимитирующими аминокислотами чипсов конвективной сушки являются серосодержащие, лейцин, треошш, триптофан и валин что является предпосылкой к снижению степени усвоения белка продукта.

Зависимость между аминокислотным составом продукта и биологической ценностью характеризуется перевариванием белков ферментами пищеварительного тракта, которая зависит, в том числе, от конформационных изменений при нагреве.

Таблица 4- Аминокислотный состав чипсов в зависимости от способа сушки

Аминокислота Шкала ФА О/ Аминокислотный состав, г/100 г белка

ВОЗ белого чипсов «Золотистые»

г/100 г белка мяса ИК-сушки в конвективной

птицы вакууме сушки

Изолейаин 4,0 4,41 4,19 3,97

Лейцин 7,0 7,67 7,14 5,60

Лизин 5,5 8,21 7,63 5,33

Метионин+цистин 3,5 2,82 2,59 2,03

Фен илаланин+тирозин 6,0 7,65 7,26 6,73

Треонин _ 4,0 4,39 3,95 3,29

Триптофан 1.0 1,45 1,17 0,72

Валик 5,0 4,49 4,31 3,95

Сумма 36,0 41,09 38.24 31,62

ик

Золотистые

ИК Пикантные конвективная конвективная Золотистые Пикантные

В этой связи изучена доступность белков чипсов действию пищеварительных ферментов в условиях искусственного желудка (in vitro). Результаты исследований представлены на рис.6.

Полученные экспериментальные и расчетные данные подтверждают, что ИК-сушка позволяет получить продукт с повышенным содержанием полноценного белка, степень усвоения которого на 21 % выше, по сравнению с продуктом горячей конвективной сушки.

Установлены физико-химические показатели чипсов, высушенных ИК-излучением в условиях вакуума, которые позволяют оценить качество продукта и сформулировать требования к нему (табл.5).

Значения показателя воды позволяет классифицировать чипсы как типичные продукты промежуточной влажности. Массовая доля хлорида натрия в чипсах ИК-сушки составляет 6,42% и 6,21 %, что в совокупности с низким значением показателя Aw следует рассматривать как фактор стабилизации микробиологических показателей продукта на стадии хранения при соответствующей упаковке, исключающей вторичную контаминацию.

Принимая в расчет данные, согласно которым снижение активности воды сопровождается изменением качества жировой фазы продуктов, в собственных

Рис.6 Влияние способа тепловой обработай на переваримость чипсов из белого мяса птицы (in vitro)

исследованиях изучены показатели гидролитических и окислительных изменений липидной фракции чипсов в зависимости от способа сушки.

Таблица 5 - Физико-химические показатели чипсов

Показатель Чипсы вакуумной ИК-сушки Чипсы конвективной сушки

«Золотистые» «Пикантные»

Активность воды Алу 0,8000 <0,8000 0,8012

Массовая доля, хлорида натрия, % 6,42±0,21 6,21±0,14 6,57±0,12

Кислотное число, мг КОН 0,82±0,08 0,84±0,06 1,17±0,04

Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг 0,64±0,04 0,72±0,06 1,09±0,02

Тиобарбитуровое число, мг малонового альдегида /кг 0,26±0,06 0,32±0,02 0,64±0,04

оН 6,07±0,02 5,62±0,02 6,09+0,04

Согласно полученным данным, гидролитические изменения жировой фракции чипсов в процессе вакуумной ИК-сушки ограничены, о чем свидетельствует значение показателя кислотного числа, равного 0,82 и 0,84 мг КОН для чипсов «Золотистые» и «Пикантные» соответственно, тогда как для чипсов конвективной сушки 1,17 мг КОН. Полученные результаты следует объяснять тем, что сушка выполняется ускоренным способом при температуре, не оказывающей существенного каталитического действия на химический гидролиз, но одновременно вызывающей инактивацию гидролитических ферментов. Отсутствие в камере сушки кислорода воздуха является дополнительным фактором ингибирования гидролиза, обусловленным исключением каталитического воздействия на процесс, продуктов окисления жира.

Значение ПЧ сухих чипсов по окончании технологической обработки составляет от 0,64 до 0,72 ммоль активного кислорода/кг, что свидетельствует о минимальной степени окислительных, изменений липидов в процессе ИК-сушки в вакууме. Это согласуется с результатами определения малонового альдегида, количество которого не превышает 0,32 мг/кг. Выявлена тенденция к снижению окислительных изменений в образцах чипсов «Золотистые» по сравнению с «Пикантными», что, вероятно, следует объяснять антиоксидаятным действием фе-нольных. компонентов меда.

Санитарно-гигиеническое качество чипсов ИК-сушки подтверждено результатами определения микробиологических показателей.

На заключительном этапе выполнены исследования, направленные на обоснование срока годности чипсов 6 зависимости от способа упаковки. Упаковка чипсов выполнена по окончании технологической обработки двумя способами - в многослойные пакеты Амивак ТВП в условиях модифицированной газовой среды (МГС). состоящей из 20% С02 и 80% Ы2 и в полимерные пакеты типа «дой-пак» в аэробных условиях. Упакованную продукцию хранили при температуре (+18...+20)°С, влажности 80% в течение 30-45 суток.

Контроль безопасности и качества чипсов в процессе хранения выполняли путем определения микробиологических показателей в совокупности с изучением степени окисления липидной фракции, активности воды, рН, массовой доли влаги и результирующей окраски продукта.

Таблица 6 - Микробиологические показатели чипсов в процессе хранения

Показатели Норматив Чипсы «Золотистые» Чипсы «Пикантные»

в аэробной упаковке в МГС в аэробной упаковке в МГС

на начало хранения

КМАФАнМ, КОЕ/г, не более IxlO4 2х103 4,5x10' 1,8x103 2,7x10'

Патогенные, в том числе сальмонеллы, в 25 г н/д н/о н/о н/о н/о

БГКП (коли-формы), в 1 г н/д н/о н/о н/о н/о

S.aureus, в 1 г н/д н/о н/о н/о н/о

Proteus, в ! г н/д н/о н/о н/о н/о

через 30 суток хранения

КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 1 х 1 О4 9,6x10- 2,2x10" 8,6x103 4,8x102

Патогенные в том числе сальмонеллы, в 25 г н/д н/о н/о н/о н/о

БГКП (коли-формы). в 1г н/д н/о н/о н/о н/о

S.aweus, в 1 г н/д н/о н/о н/о Н/О

Proteus, в 1 г н/д н/о н/о н/о н/о

Согласно полученным данным микробиологические показатели продукта, упакованного в МГС, остаются существенно ниже нормативного (табл.6). Это свидетельствует о том, что использование совокупности мер по повышению микробиологической стабильности на стадии посола, сушки и упаковки позволяет получить продукт гарантированного уровня безопасности при хранении его в обычных условиях в течение длительного времени. По результатам микробиологических исследований для чипсов, упакованных в МГС и аэробных условиях при температуре (+18..+20)иС, рекомендованный срок годности составляет 30 сут.

Для его подтверждения одновременно изучали показатели стабильности липидной фракции (рис.7).

Согласно полученным данным, в чипсах, хранившихся в аэробных условиях, значение кислотного числа в пределах исследованного срока изменялось от 0,82 до 4,02 мг КОН. Одновременно с гидролитическими изменениями в чипсах аэробного способа упаковки развиваются процессы окисления. Ускорение процесса накопления первичных продуктов окисления выявлено после 20 суток хранения. Так, з период хранения от 20 суток до 25 суток показатель ПЧ увеличивается на 44%, тогда как в период с 15 суток до 20 суток - на 19%.

4,5 О 4 ^3,5

02,5 я

Е 2

§1,5 н ° 1

0

Щ К-

].........Г ад [

........!.......М.

/ !

ййяяй

йЗ'

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 | продолжительность хранения. I сутки

о СО

ё е

О. н

м У

н ™

ТЛГС

г !

:—а |зро8 та&яупакзвка у-

/

г

О 5 10 15 20 25 30 35 4С 45 Продолжительность хранения, сутки

б)

Рис. 7 Влияние способа упаковки на показатели гидролитической (а) и окислительной (б, в) порчи липидной фракции чипсов

В)

Количество малонового альдегида для чипсов аэробной упаковки в течение всего срока хранения изменялись монотонно с увеличением на момент окончания исследований в 9,9 раза по отношению к исходному значению. Вместе с тем следует отметить, что накопление вторичных продуктов окисления не приводит к изменению вкусо-ароматических характеристик продукта и появлению посторонних оттенков запаха.

Установлено, что модифицированная газовая среда не останавливает полностью процессы окисления липидной фракции, но вызывает их существенное торможение. Значение кислотного числа липидной части чипсов изменяется от минимального 0,82 до 1,26 мг КОН к 45 суткам хранения, оставаясь ниже гигиенического норматива, равного 4 мг КОН. Количество первичных продуктов окисления на 45-е сутки хранения увеличилось с 0,64 до 2,18 ммоль активного кислорода/кг, оставаясь ниже, чем в чипсах аэробной упаковки к аналогичному периоду в 3,7 раза. При этом необходимо отметить, что по окончании принятого срока ис-

следований значение ПЧ остается в значениях значительно ниже установленной гигиенической нормы и соответствует свежему продукту.

Эти данные согласуются с результатами определения вторичных продуктов окисления. Количество малонового альдегида монотонно повышается от 0,32 до 0,72 мг/кг, что ниже, чем для чипсов аэробной упаковке в 4,4 раза.

Установлена динамика показателя активности воды, массовой доли влаги и рН при хранении. Как следует из экспериментальных данных, в образцах чипсов, упакованных в аэробных условиях, в течение первых 10 суток хранения значение активной реакции среды остается практически неизменным, а затем происходит увеличение рН. Хранение чипсов в МГС приводит к стабилизации показателя рН, выявленные изменения находятся в пределах ошибки.

При хранении чипсов в условиях МГС в течение 35 суток показатель активности воды имеет тенденцию к повышению, но остается ниже предельно допустимого значения 0,85 в течение всего исследованного срока хранения. Не выявлено существенной разницы между показателями активности воды чипсов, хранившихся в аэробных условиях и в условиях МГС, хотя можно говорить о тенденции к большему повышению показателя для чипсов аэробной упаковки, что следует объяснять свойствами применяемых полимерных материалов.

Упаковка чипсов в модифицированной среде способствуег стабилизации окраски, что подтверждается исследованием интенсивности окраски и хроматических координат в процессе хранения.

По совокупности результатов определения физико-химических, микробиологических показателей и стабильности липидпой фракции срок годности для чипсов, упакованных в МГС, при температуре (18...20)°С установлен равным 30 суткам, в упакованных аэробных условиях - 15 суткам.

В пятой главе приведены разработанная технологическая схема производства чипсов из измельченного белого мяса птицы. Даны органолептические показатели чипсов, которые являются показателями идентификации. Выход продукта составляет (37±2)%.

На новый вид продукта разработан и утвержден стандарт организации.

Для повышения безопасности продукта и управления возможными опасностями, которые могут появиться во время процесса изготовления чипсов, выполнен анализ рисков, установлены критические контрольные точки, для которых разработан план ХАССП.

Выполнен расчет экономической эффективности производства нового вида продукции. Себестоимость изготовления 1 кг продукции составляет 474 руб.

ВЫВОДЫ

1 На основании теоретического анализа и результатов собственных экспериментальных исследований предложено и обосновано использование вакуумной инфракрасной сушки в технологии чипсов из мяса птицы.

2 Получены сравнительные данные химического состава и физико-химических свойств белого мяса птицы относительно красного мяса, позволяющие характеризовать его как сырье для изготовления чипсов.

3 На основании исследования физико-химических и микробиологических показателей соленых полуфабрикатов чипсов обоснована концентрации хлорида натрия в составе посолочной смеси, равная 2,0%, и продолжительность выдержки в посоле 24 часа, при одновременном использовании 2,0% лакгата натрия или защитной культуры StLb 37.03М для стабилизации гигиенического состояния сырья для чипсов.

4 По результатам изучения физико-химических показателей установлены температура (60°С) и продолжительность (90 мин) вакуумной инфракрасной сушки чипсов, обеспечивающие стабильные микробиологические показатели продукта и органолептические характеристики, свойственные для чипсов. По результатам органолептической оценки обоснована рецептура чипсов.

5 Установлен химический состав, пищевая ценность и физико-химические показатели чипсов из белого мяса птицы вакуумной инфракрасной сушки.

6 Изучены микробиологические, физико-химические показатели чипсов, зависимости окислительных изменений липидной фракции продукта от способа упаковки и продолжительности хранения. По результатам исследований установлена целесообразность упаковки чипсов в условиях модифицированной среды (20% С02: 80% N2) и срок годности продукта, равный 30 суткам при температуре (+18..+20°С).

7 Разработана технология производства чипсов из белого мяса птицы с использованием вакуумной инфракрасной сушки и упаковкой в условиях модифицированной среды, техническая документация на новый вид продукции. Проведена оценка экономической эффективности производства новых рецептур чипсов.

8 Разработаны блок-схема, выполнен анализ опасных факторов и план ХАССП управления критическими контрольными точками процесса производства чипсов из белого мяса птицы.

Основное содержание работы изложено в следующих работах

в журналах перечня BAJC РФ

1 Иванов, И. В. Исследование вакуум-инфракрасной сушки чипсов из мяса гггицы / И. В. Иванов, Г. В. Гуринович // Техника и технология пищевых производств. - 2013. - №3. - С. 22-26

2 Гуринович, Г.В. Новая технология чипсов из белого мяса птицы / Г.В. Гуринович, И.В.Иванов, Л.С.Кудряшов // Мясная индустрия.-2014.-№2.-С.52-54

статьи в других журналах и сборниках материалов конференции

3 Иванов, И. В. Meat jerks / И. В. Иванов // Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием сгудентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека». - Кемерово, 2011. — С. 203-204.

4 Иванов, И. В. Исследование влияния посолочных ингредиентов и микроволнового нагрева на физико-химические свойства снеков из мяса птицы / И. В. Иванов // Материалы Инновационного конвента «Кузбасс: образование, наука, инновации». - Кемерово, 2011. - С. 103-105

5 Потшгаева, Н. Н. Производство чипсов из мяса птицы с использованием добавок для ускорения созревания / Н. Н. Потипаева, Г. В. Гуринович, И. В. Иванов // Материалы Международной научно-технической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития». - Воронеж, 2011. - С. 266-267

6 Иванов, И. В. Комбинированная вакуум-инфракрасная сушка мяса птицы / И. В. Иванов, Г. В. Гуринович, А. Н. Расщепкин // Сборник материалов VII Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования». — Магнитогорск, 2012. — С. 248-251

7 Иванов, И. В. Исследования с целью разработки технологии производства чипсов из мяса птицы / И. В. Иванов // Сборник материалов IX Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество». — Краснообск, 2012. - С. 76-77

8 Иванов, И. В. Влияние поваренной соли на качество сырья для чипсов из мяса птицы / И. В. Иванов, Г. В. Гуринович, С. А. Серегин // Сборник материалов X Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество». -Краснообск, 2013. — С. 116-117

9 Иванов, И. В. Влияние состава посолочной смеси на свойства соленых полуфабрикатов для чипсов из мяса птицы / И. В. Иванов, Г. В. Гуринович // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки». - Уфа, 2014. - С. 39-41

Подписано в печать 24.03.2014 г. Формат 60x84, 1/16. Объем уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 425 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, Б-р. Строителей, 47

Отпечатано в рекламно-полиграфической компании «Радуга» 650004 г. Кемерово, ул. Соборная 6.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой

промышленности»

На правах рукописи

0420I458125

ИВАНОВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЧИПСОВ ИЗ МЯСА ПТИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ

СУШКИ

Специальность:

05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, проф.

Г.В. Гуринович

Кемерово 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.............................................. 7

1.1 Типы сухих мясных продуктов, ингредиенты для их производства....... 7

1.2 Микробиологические факторы риска в технологии сухих мясных продуктов и предупреждающие меры................................................ 15

1.3 Технологии производства сухих мясных продуктов, особенности выполнения отдельных операций...................................................... 28

1.4 Заключение по литературному обзору, цель и задачи исследований...... 35

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................................... 38

2.1 Организация эксперимента, объекты исследования........................... 38

2.2 Методы исследования............................................................... 45

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ЧИПСОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ............................................................................. 49

3.1 Изучение состава и свойств мяса грудки цыплят-бройлеров............... 49

3.2 Исследование влияния концентрации хлорида натрия и лактата

натрия на свойства соленых полуфабрикатов чипсов из мяса птицы.......... 53

3.3 Исследования влияния стартовых культур микроорганизмов на

свойства соленых полуфабрикатов чипсов из мяса птицы....................... 61

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА СУШКИ НА ПИЩЕВУЮ ЦЕННОСТЬ И КАЧЕСТВО ЧИПСОВ ИЗ БЕЛОГО МЯСА ПТИЦЫ.......................................................................... 67

4.1 Исследование и обоснование режима вакуумной инфракрасной

сушки чипсов из белого мяса птицы.................................................. 67

4.2 Исследование влияния вакуумной инфракрасной сушки на органолептические свойства чипсов из белого мяса птицы..................... 77

4.3 Влияние вакуумной инфракрасной сушки на пищевую ценность

чипсов из белого мяса птицы........................................................... 80

4.4 Физико-химические и микробиологические показатели чипсов

из белого мяса птицы..................................................................... 87

4.5 Исследование качества чипсов из белого мяса птицы в процессе

хранения, установление сроков годности............................................ 92

ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................................................... 104

5.1 Технологическая схема производства чипсов из белого мяса

Птицы....................................................................................... 104

5.2 Анализ опасных факторов и выявление критических контрольных

точек производства чипсов из белого мяса птицы................................. 108

5.2.1 Блок-схема технологического процесса....................................... 108

5.2.2 Анализ опасных факторов........................................................ 110

5.2.3 Критические контрольные точки................................................ 112

5.3 Расчет экономической эффективности производства чипсов

из белого мяса птицы на основе вакуумной инфракрасной сушки............. 116

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ........................................... 121

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................ 123

ПРИЛОЖЕНИЕ А Анализ опасных факторов...................................... 142

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Анализ мероприятий по управлению......................... 143

ПРИЛОЖЕНИЕ В Определение ККТ................................................ 146

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Протоколы испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Стандарт организации СТО-02068315-001-2014 ПРИЛОЖЕНИЕ Е Протокол дегустации

ВВЕДЕНИЕ

Мясо птицы является источником высококачественного животного белка, производство и переработка которого вносит весомый вклад в продовольственную безопасность России. По данным Мясного совета ЕЭП уровень использования птицы мясоперерабатывающими предприятиями в доступном ценовом сегменте составляет 45%. Растущий уровень производства и потребления мяса птицы требует от производителей освоения более современных и перспективных ниш продуктов питания, расширения ассортимента и разработки технологий новых продуктов высокого качества и пищевой ценности, устойчивых к бактериальной порче при длительном хранении.

В этом направлении весьма перспективным является производство сухих мясных продуктов, технологии которых позволяют получить изделия с высоким содержанием белка и минеральных компонентов при минимизации деструктивных изменений биологических компонентов, что позволяет отнести их к продуктам повышенной пищевой ценности. Сушеные мясные продукты готовые к употреблению типа «геаёу^о-еаЬ) имеют давнюю историю и культуру потребления в различных странах. Спрос на эту продукцию обусловлен возможностью хранения при обычных условиях, высокой степенью кулинарной готовности, большими возможностями в модификации вкусо-ароматических свойств, а также удобством в потреблении, что достигается регулированием формы и массы продукции, ее расфасовкой и упаковкой. Развитие технологий сухих мясных продуктов связывают с привлечением новых видов мяса, комбинированием его с растительными наполнителями, разработкой инновационных способов сушки и упаковки продуктов, направленных на повышение потребительских свойств и гигиенического качества изделий.

В этой связи разработка технологии чипсов из мяса птицы с использованием вакуумной инфракрасной сушки, отличающихся повышенной пищевой ценностью с гарантированным уровнем безопасности является актуальной задачей мясной промышленности. Развитие рынка отечественных сухих мясных продуктов

позволит расширить возможности предприятий мясной промышленности в современных условиях.

Степень проработки темы исследований Теоретические и практические основы технологии мясных продуктов повышенной пищевой ценности, устойчивых в хранении обобщены в трудах отечественных и зарубежных ученых Гинзбурга A.C., Журавской Н.К., Каухчешвили Э.И., Рогова И.А., Липатова H.H., Беляевой М.А., Титова Е.И., Calicioglu М., Harrison J., Sakai N. и др. Анализ научных литературных данных направлен на обоснование и разработку технологии сухого закусочного продукта - чипсов из белого мяса птицы.

Научная новизна работы Получены новые данные, характеризующие изменения физико-химических и микробиологических показателей соленых полуфабрикатов для чипсов с использованием лактата натрия и защитных культур микроорганизмов в зависимости от концентрации хлорида натрия и продолжительности посола.

На основании проведенных исследований получены данные влияния вакуумной инфракрасной сушки на пищевую ценность, физико-химические и микробиологические показатели чипсов из белого мяса птицы, доказывающие целесообразность ее применения.

Установлен химический состав и показатели качества нового продукта. Установлена динамика физико-химических, микробиологических показателей чипсов в зависимости от способа упаковки и продолжительности хранения, научно обоснованы сроки годности чипсов из белого мяса птицы, упакованного в условиях модифицированной газовой среды.

Практическая значимость работы Разработана технологическая схема производства чипсов с использованием вакуумной инфракрасной сушки с упаковкой в условиях модифицированной газовой среды, разработан и утвержден стандарт организации на новый вид продукта СТО-02028315-002-2014, составлен план ХАССП для управления рисками в установленных критических кон-

трольных точках производства чипсов. Определена экономическая эффективность производства чипсов в соответствии с разработанной технологией.

Методология и методы исследования. При выполнении диссертационного исследования использованы стандартные и оригинальные методы определения физико-химических и микробиологических показателей объектов исследований в соответствии с разработанной схемой эксперимента, позволяющие последовательно реализовать поставленные задачи. Положения, выносимые на защиту.

-условия посола сырья для чипсов из белого мяса птицы; -режимы вакуумной инфракрасной сушки чипсов из белого мяса птицы; -результаты комплексной оценки качества чипсов из белого мяса птицы вакуумной инфракрасной сушки;

-изменения физико-химических и микробиологических показателей чипсов из белого мяса птицы в зависимости от способа упаковки и продолжительности хранения.

Степень достоверности и апробаиии работы Основные положения диссертационной работы получили одобрение на международных и Всероссийских конференциях, в том числе, материалах инновационного конвента «Кузбасс: образование, наука, инновации» (Кемерово, 2011 г.), Международной научно-технической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал и перспективы развития» (Воронеж, 2011 г.), VII Всероссийской научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012 г.), IX Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Бердск, 2012 г.), IV Всероссийской конференции с международным участием студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011 г.), IX Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Краснообск, 2013 г.), Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки» (Уфа, 2014).

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В настоящем литературном обзоре приводятся данные литературных источников отечественных и зарубежных авторов, а также интернет ресурсов.

1.1 Типы сухих мясных продуктов, ингредиенты для их

производства

Сушка как способ консервирования пищи использовалась человечеством веками, стабильными источниками питания человека были сухое мясо, рыба, фрукты. Ассортимент сухих продуктов современного человека представлен, прежде всего, закусочными продуктами, которые можно объединить общим термином «снэки». Снэки от английского «snacks» - это продукты для быстрого и легкого утоления голода, или закуски, не требующие дополнительного приготовления и полностью готовые к употреблению. К снэковой относится продукция с пролонгированными сроками годности, которую называют «ready-to-eat», производство такой продукции на сегодняшний день является одним из перспективных направлений структурирования ассортимента предприятий мясной промышленности [42,65].

Сухие (сушеные, вяленые) мясные продукты имеют большую историю производства и потребления в странах Южной и Северной Америки, Южной Африки, у северных народов. К национальным сухим продуктам, которые производятся по традиционным или инновационным технологиям относятся джерки, чарки, бил-тонг, пеммикан, пастирма, никки, юкола, другие, современный ассортимент сухих мясных продуктов включает мясные хлопья, чипсы, палочки, строганину и другие [63,76,83,84,94,142,145].

Сухие мясные продукты отличаются высокой пищевой ценностью, благодаря отделению видимых включений жировой и соединительной ткани при подготовке сырья, низкой калорийностью и содержанием холестерина, повышенным содержанием белка. Сухие мясные продукты являются существенным источником легкоусвояемого железа, что особенно справедливо в отношении продуктов,

изготовленных из «красного» мяса [128,160]. К потребительским признакам большинства сухих мясных продуктов типа «ready-to-eat» относится малая масса, наличие индивидуальной упаковки. Сухие продукты могут быть как промышленного, так и домашнего способа изготовления. Продукты, изготовленные промышленным способом, предназначены для сети предприятий общественного питания, туристов, охотников, для употребления в составе обычного рациона, как продукт для перекуса.

В зависимости от технологии производства и вида используемого сырья массовая доля влаги в сухих мясных продуктах составляет от 20% до 30%, массовая доля белка от 45% до 67%, активность воды от 0,67 до 0,88 [64,81,86,90,142,149]. Несмотря на общность основных признаков, при изготовлении продуктов могут применять различные ингредиенты и особые стадии производства.

Одним из наиболее распространенных сухих мясных продуктов, известных со времен древнего Египта, являются джерки, племя кечуа, прародитель древних инков называют этот продукт чарки. Джерки особенно распространены в США и Западной Европе, где пользуются постоянно высоким спросом, в США джерки регулярно употребляют около 39% семей, начиная с 1996 года, они избраны едой для космонавтов NASA, так как имеют небольшой вес и высокий уровень калорийности [135]. В Европу продукт был привезен испанцами, оценившими достоинства продукта в долгих морских путешествиях. Департаментом сельского хозяйства США (USDA) джерки определены как продукт, подвергаемый нагреву и предназначенный для длительного хранения. Это продукт темного цвета с плотной структурой, требующей продолжительного жевания. Его классификационными признаками являются соотношение «влага:белок», равное <0,75 и значение показателя активности воды (Aw) менее 0,85 [98].

Типовая технология изготовления джерки включает посол, который выполняется сухим способом натиранием солью, и сушку с удалением более 50% влаги из сырья, что обеспечивает стабильность продукта в хранении. Для улучшения

аромата сырье подвергают маринованию, то есть выдержке в соусах с различными добавками, или копчению. Возможна предварительная тепловая обработка сырья перед сушкой.

Как правило, джерки хранят при комнатной температуре, продолжительность хранения 15 суток, для удлинения сроков годности рекомендуется хранение продукта при низких положительных температурах (3-6 мес.) или при замораживании (до 1 года). При использовании различных видов упаковок срок годности увеличивается.

Традиционно для производства джерки применяют мышечную ткань говядины, выделенную из задней четвертины туши, в частности, наружный, боковой или внутренний кусок тазобедренного отруба. В мясе должны отсутствовать соединительная ткань и жир, благодаря чему готовый продукт имеет очень низкое содержание жира и высокую пищевую ценность. Однако джерки изготавливают также из мяса бизона, оленины, мяса лося, свинины, мяса диких животных, например, антилопы, а также из смеси различных видов мяса, субпродуктов повышенной пищевой ценности, таких как сердце и язык [81,90,100,128,136]. Использование различных видов мясного сырья позволяет регулировать органолептиче-ские характеристики изделий, их пищевую и биологическую ценность. Джерки могут быть изготовлены как из кускового мяса, нарезанного ломтиками разной толщины, так и из измельченного сырья - реструктурированные джерки. Реструктурированный продукт может быть сформован набиванием в узкие бараньи чере-вы, целлюлозные или искусственные белковые оболочки, меньшим содержанием влаги и повышенным содержанием белка отличаются изделия в целлюлозных оболочках [68,113,164].

Отличительные или особые вкусовые свойства джерки создаются разнообразными рецептурами маринадов, а также комбинированием основных технологических стадий - маринование, предварительная тепловая обработка и сушка. Традиционные ингредиенты маринадов для джерки это соль, сахар и соевый соус. Соль и сахар способствуют снижению показателя активности воды, а в сочетании

с сушкой создают интегральный летальный эффект в отношении микроорганизмов. Rose R. связывает увеличение микробной обсемененности реструктурированных джерки домашнего приготовления с пониженным содержанием соли в смеси для консервирования [155]. Вместе с тем, снижение массовой доли хлорида натрия в изделиях является одним из основных направлений в разработке мясных продуктов для здорового питания, реализация которого может быть выполнена путем замены хлорида натрия на другие соли. В этом направлении выявлена работа Zhan Chang-Ling с соавторами, которые в маринадах для джерки из мяса уток заменяли от 20% до 50% хлорида натрия на лактат кальция. По результатам исследований консистенции и цветовых характеристик оптимальный уровень введения лактата кальция оценен авторами как (20-30)%, однако ими не приводятся данные о влиянии замены соли на показатели безопасности сухого продукта [175].

Соевый соус придает мясным продуктам особые оригинальные вкусо-ароматические свойства, а также, что очень важно, обладает антиоксидантным и бактерицидным действием, способствует стабилизации цвета и липидной фракции мясных продуктов в процессе хранения [106,134]. При необходимости регулирования интенсивности окраски, а также повышения стабильности свойств джерок в состав маринадов могут быть добавлены нитрит натрия и аскорбат натрия.

Корейскими учеными предложен маринад на основе красного вина, смешанного с