автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование потенциальных гипотензивных свойств сыровяленых продуктов из говядины с использованием стартовых культур

Ца, правах рукописи

Здрабова Екатерина Михайло

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ГИПОТЕНЗИВНЫХ СВОЙСТВ СЫРОВЯЛЕНЫХ ПРОДУКТОВ из говядины с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

005562671

5 С СЕН 2015

Москва-2015

005562671

Работа выполнена на кафедре «Продукты питания животного происхождения» ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент Ковалева Оксана Анатольевна

Официальные оппоненты:

Красуля Ольга Николаевна, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления», профессор кафедры «Технология продуктов питания и экспертиза». Жучков Александр Александрович, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Орловский государственный институт экономики и торговли», доцент кафедры «Технология, организация и гигиена питания».

Ведущая организация:

Федеральное Государственное Бюджетеное Образовательное Учреждение Высшего

Профессионального Образования «Волгоградский государственный технический университет»

Защита состоится чЛ^-» 2015 г. в/^У- на заседании

диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» по адресу 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова и на сайте www.vniimp.ru. Автореферат разослан Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, ^ ■

старшии научный сотрудник А. Н. Захаров

»///¿/¿¿^2015 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время разработана государственная политика в области здорового питания, основные положения которой предусматривают расширение ассортимента, сохранение полезных свойств продуктов и обеспечение их безопасности. Актуальной задачей является обеспечение населения России продуктами питания в оптимальном ассортименте. Значительная роль в этом отводится мясу и мясопродуктам.

Сыровяленые продукты благодаря отсутствию термической обработки имеют высокую биологическую ценность. Использование молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий (пробиотиков) в технологии ускоренного получения сыровяленых продуктов позволяет сохранить высокую пищевую ценность мясного продукта, присущую собственно мясу.

Свой вклад в развитие технологии производства продуктов с длительным сроком хранения внесли А. И. Жаринов, И. И. Каргальцев, В. Д. Косой, JI. С. Кудряшов, А. В. Малышев, И. А. Рогов, В. В. Хорольский, D.Haller, W. Р. Hammes, R. F. Hertel, К. Ineze, К. Arihara и др.

Вяление продуктов - один из способов консервирования мясных продуктов, в том числе сохранения полезных веществ в продуктах (жирных кислот, аминокислот, минеральных веществ). В сыровяленых продуктах содержится молочнокислая микрофлора, оказывающая положительное воздействие на организм человека. Высокая биологическая ценность этих видов продуктов сохраняется, благодаря отсутствию термической обработки (Анисимова И. Г., Тертешина О. В., А. Б. Лисицын, Н. Н. Липатов, Нестеренко А. А.).

В современном мире заболеваемость сердечнососудистой системы стоит на первом месте. Ранние инфаркты, повышение давления, высокий уровень холестерина связывают с чрезмерным употреблением белковой и жирной пищи. Данные ряда исследований (Obarzaneko А. и др.), свидетельствуют об обратной взаимосвязи между уровнем потребления сыровяленых мясных продуктов с показателями систолического и диастолического артериального давления.

В настоящее время наблюдается тенденция увеличения потребности в высококачественных продуктах питания, в том числе, мясных. Производство сырокопченых и сыровяленых продуктов актуально для предприятий различных форм собственности. Специалисты мясной промышленности, учитывая спрос различных групп населения, решают вопросы, связанные не только с интенсификацией производственных процессов, снижением стоимости продукции, но и совершенствованием традиционных и введением новых технологий мясных продуктов.

На основании вышесказанного, исследование химического состава, функционально-технологических свойств, потенциальных гипотензивных свойств сыровяленых продуктов из говядины, выработанных по традиционным технологиям и ускоренным (с использованием стартовых культур), является актуальным.

Цель работы - исследовать химический состав, функционально-технологические и органолептические свойства сыровяленых продуктов из говядины с использованием стартовых культур для подтверждения их потенциальных гипотензивных свойств и разработать соответсвующую технологию.

На основании поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить изменение химического состава и функционально-технологических свойств мышечной ткани говядины в процессе посола и сушки, а также физико-химические свойства мясопродуктов, выработанных по традиционым и ускоренным технологиям;

с применением метода электрофореза в полиакриламидном геле идентифицировать мясные белки с низкой молекулярной массой, придающих мясному продукту потенциальную гипотензивную направленность; - изучить биологическую ценность белков сыровяленых мясопродуктов и определить степень их безопасности;

- провести исследования потенциальных гипотензивных свойств сыровяленых продуктов из говядины на лабораторных животных, влияющих на общее функциональное состояние организма;

- разработать технологию производства сыровяленых продуктов из говядины с использованием стартовых культур и оценить ее экономическую эффективность.

Научная новизна. Доказана зависимость органолептических,

функционально-технологических и микробиологических показателей сыровяленых продуктов из говядины от состава, способа внесения и дозировки стартовых культур (Staphilococcus carnosus, Lactobacillus plantarum, Staphilococcus xylosus, Lactobacillus rhamnosus).

Экспериментально изучено и доказано потенциальное гипотензивное действие сыровяленых продуктов со стартовыми культурами на функциональное состояние организма лабораторных животных, которое выражается в улучшении формулы крови по таким показателям, как уровень лейкоцитов, холестерина, гемоглобина, ЛПНП и ЛПВП.

Модифицирована методика электрофоретического разделения белков сыровяленых продуктов из говядины со стартовыми культурами. Модификация заключается в способе предварительной пробоподготовке белков для электрофореза с применением 10% сахарозы. Новизна полученных решений защищена патентами: патент № 2550135 «Способ предварительной пробоподготовки белков для электрофореза», патент № 2524546 «Способ экстракции и разделения саркоплазматических и миофибриллярных белков мяса на фракции методом одномерного электрофореза в полиакриламидном геле».

Разработан новый технологический подход, который позволяет адаптивно управлять качеством сыровяленых продуктов из говядины, в зависимости от территориальной принадлежности и уровня рН исходного мясного сырья, а также способа внесения, вида и количества стартовых культур.

Показано, что в сыровяленых продуктах, выработанных по ускоренной технологии, за счет протеолитической активности стартовых культур, содержится

большее количество водорастворимых витаминов, кальция, цинка по сравнению с продуктами, выработанных по традиционным технологиям.

Практическая значимость работы. Полученные в ходе проведенных исследований результаты позволяют производителям расширить ассортимент сыровяленых продуктов из говядины.

Разработаны методические рекомендации по производству и потреблению сыровяленых продуктов из говядины со стартовыми культурами. Разработаны нормативные документы (ТУ 9213-005-05013607, ТИ 9213-005-05013607) на сыровяленую говядину «Боярская» с применением стартовых бактериальных культур Staphilococcus carnosus, Lactobacillus plantarum. Проведена оценка удельного экономического эффекта от производства сыровяленых продуктов из говядины со стартовыми культурами, который составляет 670,34 руб./ кг готового продукта.

Аппробацня работы. Инновационные разработки диссертационной работы представлены на конкурсе молодых ученых на лучшую научно-исследовательскую работу в рамках Международной научно-практической конференции «Фармацевтические и медицинские биотехнологии» и отмечены дипломом и медалью (Москва, 2012 г.); награждены дипломом 3 степени за научно-исследовательскую работу в конкурсе, посвященном Дню Российской науки, среди студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновации молодых ученых - в агропромышленный комплекс», в номинации «Лучшая научно-иследовательская работа среди аспирантов» (Орел, 2014 г.); получено звание стипендиата ОАО «Российский сельскохозяйственный банк» (Орел, 2014г.); результаты работы представлены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевых продуктов Инновационный потенциал и перспективы развития» (Воронеж, 2011 г.), на Региональной научно-практической конференции молодых ученых «Современный агропромышленный комплекс глазами исследователей» (Орел, 2012 г.), на 15-ой Международной научной практической конференции, посвященной памяти В. М. Горбатова (Москва, 2013 г.), на Международной научно-практической конференции молодых ученых «Животноводство России в условиях ВТО: от фундаментальных и прикладных исследований до высокопродуктивного производства» (Орел, 2013 г.), на 6 Международной заочной научно-практической интернет-конференции «Инновационные фундаментальные прикладные исследования в области химии с/х производства» (Орел, 2013 г.), на X Международной практической конференции «Современные научные достижения-2014» (Прага, 2014 г.), на отчетной сессии молодых ученых «Неделя науки» (Орел, 2014 г.), на 10 Всероссийской научно-практической конференции с международны участием с международным участием «Актуальные проблемы медицины и фармации» посвященная памяти И. А. Андреева (Орел, 2014 г.), на 16-ой Международной научно-практической конференции, посвященной памяти В. М. Горбатова (Москва, 2014 г.), научно-исследовательская работа удостоена дипломом 1-2 степени в конкурсе, посвященном Дню Российской науки, на лучшую научно-исследовательскую работу «Инновации молодых ученых — в агропромышленный комплекс» (Орел, 2015 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных статей в различных изданиях, в том числе 3 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, включающих обзор литературы, методы исследований, экспериментальную часть (6 глав), выводов и предложений производству, списка литературы, включающего 118 отечественных и 37 зарубежных источника информации. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц и 13 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследований, изложена новизна, теоретическая и практическая значимость работы.

В первой главе представлены результаты аналитического обзора рынка сыровяленых продуктов из говядины в России, дано описание технологии прозводства сыровяленых мясных продуктов со стартовыми культурами и без, приведены характеристики продуктов питания, обогащенных функциональными пищевыми ингредиентами. Сделано заключение по обзору литературы.

Во второй главе описаны объекты и методы исследований. Экспериментальные исследования (рис.1) проводились в соответствии с поставленными задачами в аккредитованном инновационном научно-исследовательском испытательном центре (№ POCC.RU. 0001.21 ПЦ26 от 06.06.2012 г.; лицензия № 21ПЦ26) и на кафедре «Продукты питания животного происхождения» ФГБОУ ВПО Орел ГАУ. Схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

Объектами иследования являлись:

- стартовые культуры: Бактериальный Препарат-1 — (БП-1) в составе

Staphilococcus carnosus, Lactobacillus plantarum, Бактериальный Препарат-2 -

(БП-2) в составе Staphilococcus xylosus, Lactobacillus rhamnosus;

- охлажденная мышечная ткань говядины (т. Longissimus dorsi, т. Gluteus medius);

- модельные сыровяленые продукты из говядины, выработанные по классической технологии и по ускоренной (с применением стартовых бактериальных культур).

В работе использовали следующие методы исследований: массовую долю влаги в сырье и готовых продуктах определяли по ГОСТ Р 51479-99, определение массовой доли белка - ГОСТ 32008-2012, массовую долю золы - ГОСТ 317272012, количественный анализ белка - по методу Лоури, определение массовой доли жира в сырье и готовых продуктах определяли в аппарате Сокслета по ГОСТ 2304286, содержание макро и микроэлементного состава сырья - сжиганием органических веществ (в муфельной печи) на атомно-адсорбционном фотометре ICAP 5030 по ГОСТ Р 55484-2013, ГОСТ Р 55573-2013, ГОСТ 30178-96, ГОСТ Р 55573-2013, витамины - методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-105 М», согласно рекомендациям к оборудованию и методическим указаниям, а также по ГОСТ Р 52741-07, определение фракционного состава белков - методом SDS-электрофореза в модификации Леммли и в собственной модификации (пробоподготовка белков для электрофореза), показатель кислотности (рН) -потенциометрическим методом с помощью рН-метра 150 МИ, содержание

аминокислот - методом ВЭЖХ на приборе «Knauer» (Германия) на базе ИНИИЦ ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, переваримость белков «in vitro» - согласно рекомендациям A.A. Покровского, И.Д. Ертанова, определение влагосвязывающей способности -методом Грау и Хамма, определение предельного напряжения сдвига по методическим указаниям к прибору «Структурометр СТ-1», микроструктура готовых изделий - по ГОСТ 19496-2013, биологическая ценность и усвояемость белков - согласно методике РАН РФ на растущих лабораторных животных мышах - самцах (мыши аутбредные, линия CD-I) в течение 30 дней. Математическую обработку результатов экмпериментальных исследований проводили при трехкратной повторности по методу оптимизации среднеквадратичной ошибки.

Рисунок 1- Схема экспериментальных исследований

Таблица 1- Перечень методов, использованных при проведении экспериментальных исследований

I .Массовая доля влаги - ГОСТ Р 5147999;

2.Массовая доля белка - ГОСТ - 320082012;

3.Массовая доля золы - ГОСТ 317272012;

4.Массовая доля жира - ГОСТ 23042-86;

5.Содержание микро — и макроэлементов - атомно-адсорбционным методом на фотометре ICAP 5030, ГОСТ 30178-96;

6.Содержание витаминов — методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель-105»;

7.Содержание аминокислот - метод ВЭЖХ на приборе «Кпаиег» на базе ИНИИЦ Орел ГАУ;

8.Величина рН - потенциометрическим методом;

9.Количественное определение белков -метод Лоури;

10.Определение фракционного состава белков методом IDE электрофореза - в модификации Леммли;

II .Массовая доля углеводов — метод Бертрана;

12.Переваримость белков «in vitro» -согласно рекомендациям А. А. Покровского и И. Д. Ертанова;

13.0пределение влагосвязывающей способности - метод Грау и Хама;

14,Определение предельного напряжения сдвига - указания к прибору «Структурометр Ст-1»;

15.Доклинические исследования на лабораторных животных — согласно с требованиями «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», приказ МЗ СССР от 12.08.1977г. № 775;

16.Микроструктура готовых изделий -ГОСТ 19496-2013;

17.Биологическая ценность - согласно методике РАН РФ;

18.0пределение органолептических показателей - ГОСТ 9959-91;

19.Микробиологические показатели: ГОСТ Р 54354 - 2011, ГОСТ Р 5144899;

20.Перекисное число - ГОСТ Р 543462011, кислотное число - ГОСТ Р 554802013, тиобарбитуровое число -фотоэлектроколориметрическим методом в соответствии с рекомендациями Журавской Н. К. и др

В третьей главе приведены результаты обоснования выбора вида мышечной ткани говядины (ш. Ьогщ1551пш8 <1ог51) для дальнейшей выработки (в модельных условиях) сыровяленых продуктов. Приведен сравнительный анализ химического состава сыровяленых продуктов, выработанных по классической технологии и ускоренной. В лабораторных условиях на опытных образцах говядины исследовано влияние бактериальных препаратов БП-1, БП-2, которые вносили на этапе посола мясного сырья. Процесс изготовления модельных сыровяленых продуктов проводили, согласно представленной технологической схеме (рис.2). Белым цветом обозначена традиционная схема производства сыровяленых мясных продуктов, голубым - ускоренная технолог

Рисунок 2 - Технологическая схема производства сыровяленых продуктов

Как показали результаты, в процессе инъецирования рассола в мясное сырье в продуктах со стартовыми культурами происходит увеличение массовой доли влаги на 1,05% в образце с БП-1, на 1,06% в образце с БП-2 по сравнению с контрольным образцом. При этом в мясном продукте №1 и №2 наблюдалось более динамичное снижение уровня рН (рис.3) в процессе технологического процесса.

Опытные образцы со стартовыми культурами превосходят контрольный образец по содержанию белка: образец с БП-1 на 1,27%, образец с БП-2 на 1,09%; количество углеводов в мясных продуктах со стартовыми культурами ниже на 0,85% и 0,83% соответственно, по сравнению с контрольным образцом. Это связано с наличием в рассоле для инъециррования глюкозы. Применение раствора глюкозы вместо сахара придает гипотензивную направленность экспериментальным

9

образцам, так как известна прямая зависимость между содержанием углеводов и уровнем кровяного давления.

Содержание минеральных веществ и витаминов выше в мясных продуктах №1 и №2 по сравнению с контрольным образцом, так как в процессе созревания идет ферментативная активность микроорганизмов, входящих в состав стартовых культур, вырабатываются различные экзо- и эндоферменты, улучшающие потребительские харахтеристики продукта.

Таблица 2- Химический состав сыровяленых продуктов, полученных через 15 дней сушки__

Показатель Контрольный образец Мясной продукт №1 (сБП-1) Мясной продукт №2 (с БП-2)

Массовая доля влаги, % 38,59±0,11 39,69±0,07 39,76±0,07

Массовая доля белка, % 37,47±0,14 38,74±0,23 38,56±0,15

Массовая доля жира, % 7,21±0,14 7,18±0,19 7,19±0,26

Массовая доля углеводов, % 5,49±0,03 4,64±0,03 4,66±0,02

Массовая доля золы, % 2,19±0,02 2,63±0,05 2,61 ±0,04

Микро- и макроэлементы

Показатель Контрольный образец Мясной продукт с БП-1 Мясной продукт с БГ1-2

Кальций, мг/100г 63,5±0,16 69,4±0,15 67,48±0,31

Фосфор, мг/100г 74,05±0,58 77,14±0,23 76,43±1,03

Магний, мг/100г 20,44±0,67 24,17±0,27 23,88±0,14

Натрий, мг/100г 72,68±1,03 71,72±12,52 71,97±1,15

Калий, мг/100г 373,72±58,49 386,26±49,38 381,06±59,57

Железо, мкг/100г 2512,11±90,14 2524,24±80,3 2523,41±80,16

Цинк, мкг/100г 3294,48±105,57 3314,27±95,2 3295,24±100,25

Марганец, мкг/100г 38,93±11,15 40,46±12,08 39,68±12,05

Витамины

Контрольный образец Мясной продукт с БП-1 Мясной продукт с БП-2

Тиамин (В1), мг/100г 0,510±0,110 0,522±0,112 0,519±0,211

Рибофлавин (В2), мг/100г 0,236±0,115 0,271±0,150 0,273±0,114

Ниацин (РР), мг/100г 4,163±0,116 4,517±0,121 4,511±0,110

ю

При ускоренной технологии производства сыровяленых продуктов важно добиться роста количества микрофлоры, который приводит к накоплению молочной кислоты, и, как следствие, изменению уровня рН. Интенсивный рост молочнокислой микрофлоры подавляет действие патогенной. Динамика роста микрофлоры в мясных продуктах от внесения стартовых культур во время выдержки и созревания в процессе сушки представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Динамика изменения микрофлоры сыровяленых мясных продуктов в процессе производства (КМАФАнМ, КОЕ/г продукта)__

Период исследования Количество микрофлоры КМАФАнМ, КОЕ/г продукта

Контроль Мясной продукт с БП-1 Мясной продукт с БП-2

Посол сырья 3,7- 105 2,2-!0й 2,4-10"

Выдержка сырья (4 дня) 3,9-10ь 2,5-10ь 2,3-106

Созревание сырья (6 дней) 1,2-106 9,1-Ю5 9,3-105

3-й день сушки 2,1-105 1,5-10^ 1,7- 10э

6-й день сушки 3,6-105 2,7-105 2,9-Ю1

9-й день сушки 6,7 104 5,0104 5,3-Ю4

11 -й день сушки 5,9-102 4,3-102 4,7 102

15-й день сушки 4,4 102 3,2-102 3,5-102

Рост микрофлоры в мясных продуктах со стартовыми культурами по отношению к контрольному образцу обусловлен действием микроорганизмов, входящих в состав БП-1 и БП-2. Анализ полученных данных свидетельствует о быстром снижении рН в мясных продуктах с БП-1 и БП-2 в начале технологического процесса. Это можно объяснить действием стартовой микрофлоры, внесенной в мясное сырье; при приближении величины рН к изоэлектрической точке белка увеличивается влагоотдача. В модельных образцах с внесенными стартовыми культурами происходит плавное и динамичное снижение уровня рН. Желаемые значения рН в 5,4 - 5,3 в мясных продуктах №1 и №2 достигнуты на первых этапах технологического процесса по сравнению с контрольным образцом.

Продолжительность технологического процесса, сутки Рисунок 3- Динамика изменения рН модельных образцов

При сопоставлении скорости снижения уровня рН можно сделать вывод, что применение в мясной системе стартовых культур приводит к плавному и динамичному снижению водородного показателя по сравнению с контрольным образцом, в котором эти показатели снижаются скачкообразно, что приводит к закисанию продукта.

Как показывают результаты, в образцах со стартовыми культурами идет интенсивное накопление молочной кислоты по сравнению с контрольным образцом (рис.4).

3 мясной продукт с Я.саг

75

70

63

н 60

55

50

м 45

о о 40 35

У 30

23

70

10

5 0

Продолжительность ферментации, ч

I мясной продукт с I.. р1ап1агат Я мясной продует с Ь. Латшкиз I мясной продукт с в.хуЬзиз □ Контроль

Рисунок 4 - Динамика изменения молочной кислоты в модельных образцах

Через 12 часов выдержки образцы со стартовыми культурами по количеству молочной кислоты превышали контрольный образец на 5-6%, через 24 - 96 часов ферментации разница в динамике процесса накопления молочной кислоты в образцах со стартовой культурой по отношению к контролю составила около 10%. Как показали исследования, показатель ВСС выше у контрольного образца по сравнению с мясными продуктами со стартовыми культурами.

Это связано с тем, что в процессе сушки свободно связанная влага легче удаляется из продукта.

Проведен органолептический анализ образцов сыровяленых продуктов из говядины, выработанных по различным технологиям вяления. Наиболее высокий вкусоароматический профиль обнаружен у мясных продуктов со стартовыми культурами.

Электрофоретическое разделение белков экспериментальных образцов показало, что наибольшее количество белков содержится в средней и легкой зонах электрофоретической подвижности с молекулярной массой 50 кДа —70 кДа и 5 кДа — 20 кДа соответственно. Наибольшее количество белковых спектров находится в средней фракции белков образца с БП-1 на 4-8 день вяления.

Таблица 4 - Молекулярно-массовое распределение белков в мясных продуктах

Фракция, кДа

100- 150 кДа

70- 80 кДа

60-65 кДа

55-58 кДа

45-50 кДа

40-45 кДа

35-40 кДа

35,5-38 кДа

25-30 кДа

16-20 кДа 15-18 кДа 12-16 кДа 8-12кДа

Контрольный образец

Образцы

Мясной продукт №1 (с БП-1)

Мясной продукт №2 (с БП-2)

+

+

(+) - фракции хорошо прослеживаются, (±) - фракции белков прослеживаются со слабой интенсивностью, (-) - фракции отсутствуют

Далее происходит последовательное накопление белков легкой экстрактивной фракции, в которой распологаются карнитино- и карнозиноподобные белки, обладающие потенциально гипотензивной направленностью (по данным К. /\rihara) с молекулярной массой от 7 до 5 кДа.

В образце с БП-2 на 6 день вяления происходит наибольшее накопление белковых спектров в легкой фракции.

Белковые тяжи слиты и недостаточно выражены.

В четвертой главе представлены результаты биологической оценки сыровяленых продуктов, выработанных по традиционной и ускоренной технологиям, которая осуществлялась экспериментальными методами на растущих лабораторных мышах - самцах в течение 30 дней.

Изучали приросты массы тела индивидуальным взвешиванием животных 2 раза в неделю на лабораторных электронных весах.

Полученные результаты исследования представлены в таблице 5.

Группа Живая масса при постановке опыта в г Живая масса в конце опыты, в г Прирост живой массь за 30 дней Среднесуточный прирост за 30 дней

г %

Контроль-1 18,76±0,23 29,48±1,14 10,72±0,12 2,05±0,03 100

Контроль-2 18,68±0,16 30,46±1,05 11,78±0,23 2,07±0,11 101,3

Опытная группа (с БП-1) 18,61±0,16 32,98=Ы,09 14,37±1,16 2,11±0,14 104,7

Опытная группа (с БП-2) 18,75±1,13 31,57±0,69 12,82±0,32 2,09±0,15 102,5

сыровяленых продуктов из говядины оказало положительное влияние на рост и развитие животных. Прирост живой массы за 30 дней составил в опытных группах 14,37 г и 12,82 г соответственно. Значение показателя прироста у контрольной группы 2 составило 11,78 г, контрольной группы 1 — 10,72 г. Динамика прироста незначительна, однако этот факт свидетельствует о хорошей усвояемости продукта на фоне отсутствия избыточного веса и нагрузки на печень и сердце. Таблица 6 - Переваримость in vitro белков сыровяленых продуктов из говядины, мг тирозина/г белка

Образцы Переваримость in vitro исследуемых образцов

Пепсин Трипсин Суммарное действие

1 2 3 4

Контроль 11,24=1=0,11 11,84±0,16 23,08±0,21

Мясной продукт с БП-1 13,02±0,07 12,62±0,06 25,64±0,16

Мясной продукт с БП-2 12,88±0,14 11,97±0,14 24,85±0,11

у ---1----:------------' V«! м/ъ. ииридцио ИСИСИП^ н

трипсину) показало более высокую скорость гидролиза ферментами желудочно-кишечного тракта образцов с применением стартовых бактериальных культур. Этот факт объясняется биосинтезом молочной и других органических кислот, образованием продуктов гидролиза белков ферментами стартовых культур, более доступных действию пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта. На основании результатов проведенных исследований установлена динамика перекисного, кислотного, тиобарбитурового чисел, микробиологических показателей в процессе хранения сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых бактериальных культур с учетом коэффициента резерва (к=1,3). Установлен срок годности продуктов, которая составляет 50 суток при температуре хранения от +2 до +6°С и относительной влажности воздуха 75 ± 5%.

В пятой главе представлены результаты исследования на лабораторных животных потенциальных гипотензивных свойств сыровяленых продуктов из говядины с использованием стартовых культур.

Животные (мыши аутбредные, линия CD-I) были разделены на 4 группы по шесть особей в каждой группе: 1 группа - контрольная (1) - обычный рацион; 2 группа - контрольная (2) - в рацион введены компоненты мясной пищи, в виде сыровяленой говядины «Пикантная» (которая являлась контрольным образцом); 3 группа - опытная группа-1, в рацион добавлен мясной сыровяленый продукт с БП —1 в количестве 1 г/кг живого веса; 4 группа - опытная группа -2, в рацион добавлен мясной сыровяленый продукт с БП-2 в количестве 1 г/кг живого веса. Кормление лабораторных животных проводили согласно приказа Минздрава СССР от 10.03 1966г. № 169 «О нормах кормления лабораторных животных и продуцентов», компоненты мясной пищи и обычный виварный рацион животные получали в течение 30 суток. Затем были проведены клинические исследования крови животных (табл.7).

Таблица 7 - Результаты биохимического анализа крови лаборато )НЫХ животных

Показатели Контроль -1 Контроль -2 Опытная фуппа -1 (мясной продукт сБП-1) Опытная группа -2 (мясной продукт сБП-2)

Лейкоциты, тыс/л 8,7±1,2 8,6±0,8 8,4±0,3 8,5±0,5

АЛТ, ед/л 326,24±37,58 319,36±72,26 301,21±36,21 306,74±51,41

ACT, ед/л 76,23±12,52 74,12±21,02 73,21±24,58 73,26±26,21

Фосфор, ммоль/л 5,03 ±1,02 5,43±0,88 5,48±0,33 5,71±0,51

Глюкоза, ммоль/л 7,02±0,32 7,91 ±0,52 7,03±0,71 7,11 ±0,47

Общий белок, г/л 181,01±0,12 184,00±0,77 185,06±0,44 184,23±0,66

Щелочная фосфатаза, ед/л 1290,4±47,2 1298,2±52,3 1304,3±47,2 1301,2±48,3

Кальций, ммоль/л 7,01±1,01 7,21±1,17 7,19±1,03 7,11 ±0,85

Мочевина, г/л 4,27±0,55 4,25±0,15 4,35±0,16 4,46±0,17

Билирубин общий, мкм оль/л 2,04±0,37 2,92±0,44 2,77±0,33 2,8±0,7

Холестерин, ммоль/л 4,62±0,68 4,58±0,44 4,59±0,17 4,64±0,22

ЛПНП*, ммоль/л 3,11±1,05 2,93±0,68 2,73±1,05 2,76±0,89

ЛПВП,*ммоль/л 2,68±0,36 2,69±1,04 2,74±1,04 2,71 ±0,48

Альбумин, г/л 53,05±0,34 54,52±0,41 54,11±0,31 54,08±0,58

Гемоглобин, г/л 6,72±0,26 6,81±0,81 7,46±0,11 7,35±0,36

* - ЛПНП - липопротеиды низкой плотности, ЛПВП-липопротеиды высокой плотности

Введение в рацион мясных сыровяленых продуктов не повлияло на повышение уровня лейкоцитов, что говорит об отсутствии воспалительных процессов; показатели всех групп опытных животных были идентичны: контрольная группа 1— 8,7 тыс/л, контрольная группа 2—8,6 тыс/л, опытная группа 1—8,4 тыс/л, опытная группа 2—8,5 тыс/л.

Уровень холестерина у опытных животных не увеличен, и соответствует значениям контрольных аналогов. Это свидетельствует об отсутствии функциональной нагрузки на печень опытных животных и метаболических сдвигов в сторону патологии.

Содержание ЛПНП у опытных образцов ниже по сравнению с контрольными группами, а ЛПВП - выше, что является положительным фактором, гак как они участвуют в переносе холестерина из тканей на переработку в печень. Снижение уровня ЛПВП говорит о риске развития атеросклероза.

Зафиксированы следующие показатели в опытных образцах: ЛПНП - 2,73 ммоль/л, 2,76 ммоль/л соответственно, уровень ЛПВП -2,74 ммоль/л, 2,71 ммоль/л. Показатели крови, имеющую потенциальную гипотензивную направленность (уровень холестерина, ЛПВП, ЛПНП) не увеличены, что говорит об отсутствии воспалительных и патологических состояний организма у животных.

При исследовании кожных покровов определяли длину волос, их направление, блеск, прочность, удержание в коже, эластичность (табл.8).

При первичном осмотре всех образцов шкурок выраженных аллопеций и гипотрихоза обнаружено не было.

Таблица 8 - Результаты визуального осмотра шкур лабораторных животных

Показатель Результаты оценки образцов, в баллах

Контроль-1 Контроль-2 Опытная группа-1 Опытная группа-2

Густота 4 4 5 5

Толщина 3 4 4 4

Равном ерность 5 5 5 5

Прилегание 3 4 5 5

Подшерсток 4 3 4 4

Блеск 5 4 5 5

Прочность 3 4 5 4

Пышность Мп Мп Мп Мп

Жесткость/ мягкость Мягкая Мягкая Мягкая Мягкая

Высота шерсти 0,6 0,7 0,9 0,7

Средний балл 4,14 4,19 4,43 4,29

При исследовании шкурок животных отмечена выраженная густота шерстяного покрова, высота волоса в области холки максимальная, также хорошо просматривается подшерсток. Опытные особи имели лучший экстерьерный вид.

В шестой главе представлен расчет экономической эффективности при производстве сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых бактериальных культур (в ценах 1 квартала 2014г).

Таблица 9 - Показатели экономического эффекта от производства сыровяленых

продуктов, тыс. руб.

Наименование продукции Стоимость товарной продукции, тыс. руб. Себестоимость товарной продукции, тыс. руб. Балансовая прибыль, тыс. руб. Чистая прибыль, тыс. руб. Экономический эффект, тыс. руб.

Традиционная сыровяленая говядина 10171,67 5343,41 4828,26 4285,21

Образец со стартовой культурой БП-1 10457,34 5228,41 5228,9 4862,38 577,17

Удельный экономический эффект от производства сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых культур - 670, 34 руб. / кг готового продукта. Таким образом, применение стартовых культур в процессе производства сыровяленых продуктов из говядины экономически целесообразно. Разработан нормативный документ на сыровяленую говядину «Боярская» (ТУ 9213-00505013607, ТИ 9213-005-05013607).

ВЫВОДЫ

1. Химический состав сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых культур отличается повышенным содержанием влаги, за счет применения метода инъецирования в технологической схеме производства по сравнению с контрольным образцом, при этом в опытных образцах со стартовыми культурами идет более активное и динамичное снижение уровня рН на 0,23% - 0,19% на первых этапах технологического процесса, 0,24% - 0,18% на заключительных по сравнению с контрольным образцом, что приводит к снижению уровня патогенной микрофлоры на 1,2% в образце с БП-1, 0,9% в образце с БП-2 по отношению к контролю. Образцы со стартовыми культурами превосходят контрольный образец по содержанию белка образец с БП-1 на 1,27%, образец с БП-2 на 1,09%; количество углеводов в мясных продуктах со стартовыми культурами ниже на 0,85% и 0,83% соответственно по сравнению с контрольным образцом, это объясняется внесением раствора глюкозы. Значение ВСС в образцах с БП-1 и БП-2 составили 70,15% и 70,52%. Наиболее высокий вкусоароматический профиль у образцов со стартовыми культурами, общий балл в образцах со стартовыми культурами 8,62 и 8,46 балла, значение контрольного образца 7,62 балла.

2. Наибольшее количество белковых спектров в сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых культур находится в зонах белков с потенциальной гипотензивной направленностью (средней и легкой зонах с

молекулярной массой 50 кДа - 70 кДа и 5 кДа - 20 кДа соответственно). Наибольшее накопление белковых спектров (5 спектров) происходит в средней фракции белков образца с БП-1 на 4-8 день вяления; в образце с БП-2 на 6 день вяления происходит наибольшее накопление белковых спектров (6 спектров) в легкой фракции. В контрольном образце идет накопление белковых спектров в тяжелой фракции с молекулярной массой 85 кДа -100 кДа, средняя и легкая фракции выражены слабо.

3. Введение в ежедневный рацион животных сыровяленых продуктов из говядины оказало положительное влияние на рост и развитие лабораторных животных. Прирост живой массы за 30 дней кормления составил в опытных группах 14,37 г и 12,82 г соответственно. Переваримость in vitro исследуемых образцов по пепсину и трипсину выше в образцах с применением стартовых культур - в мясном продукте с БП-1— 25,64 мг тирозина на 1 г белка, в мясном продукте с БП-2 — 24,85 мг тирозина на 1 г белка, значение контроля 23,08 мг тирозина на 1г белка. Результаты исследований показали, что экспериментальные образцы по показателям безопасности отвечают требованиям TP ТС 034/2013.

4. Введение в ежедневный рацион лабораторных животных сыровяленых продуктов из говядины способствовало улучшению биохимических показателей крови. Шкуры животных в опытных группах имели выраженную густоту шерстного покрова и характеризовались лучшим экстерьерным видом.

5. Разработана технологическая схема ускоренного производства сыровяленых продуктов из говядины за счет применения стартовых культур, придающих потенциальную гипотензивную направленность. Удельный экономический эффект от производства сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых культур составил от производства сыровяленых продуктов из говядины с применением стартовых культур - 670, 34 руб. за кг готового продукта. Разработан нормативный документ (проекты ТУ и ТИ 9213-005-05013607) на продукт сыровяленая говядина «Боярская».

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Публикации в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

1. Здрабова, Е. М. Протеомные изменения сыровяленых продуктов из говядины / О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // «Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов», 2013. -№1. - С.15-19.

2. Здрабова, Е.М. Новый взгляд на мясные сыровяленые продукты /О.А.Ковалева, Е.М. Здрабова // «Пищевая промышленность. Научно-практический журнал», 2013. - №9. - С.24-26.

3. Здрабова, Е. М. Целесообразность употребления сыровяленых продуктов из говядины /О.А.Ковалева, Е.М.Здрабова // «Ученые записки Орловского Государственного Университета». Научно-практический журнал, 2014. -С.151.

Патенты РФ. методические рекомендации.

1. Здрабова Е. М., Шалимова О. А., Чернуха И. М., Радченко М. В. «Способ экстракции и разделения саркоплазматических и миофибриллярных белков мяса на

фракции методом одномерного электрофореза в полиакриламидном геле», патент РФ на изобретение №2524546, от 5 июня 2014г.

2. Здрабова Е. М., Радченко М. В. «Способ предварительной пробоподготовки белков для электрофореза», патент РФ на изобретение № 2550135, от 6 апреля 2015г.

3. Здрабова, Е. М. Целесообразность употребления сыровяленых продуктов из говядины /О. А. Ковалева, Е. М. Здрабова // Методические рекомендации для производства и потребления. ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, Орел,2014. -26 с.

Публикации в прочих изданиях.

1. Здрабова, Е. М. Изучение фракционного состава белков сыровяленых продуктов из говядины методом электрофореза в ПААГ/ О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // Материалы международной научно-практической конференции «Биотехнологические системы в производстве пищевых продуктов. Инновационный потенциал и перспективы развития», 2011. - С.530 -531.

2. Здрабова, Е. М. Разработка оптимальных условий экстракции белков из мясного сырья для их анализа электрофоретическим методом / М. В. Радченко, С. Ю. Борисов, О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых 17-18 апреля 2012г. «Современный агропромышленный комплекс глазами исследователей», 2012. - С.143-145.

3. Здрабова, Е. М. Моделирование новых пищевых рационов с использованием белков карнитинов / М. В. Радченко, О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // Материалы Московской Международной научно - практической конференции 20-22 марта 2012г. «Фармацевтические и медицинские биотехнологии», 2012. - С. 458 - 459.

4. Здрабова, Е. М. Сыровяленые продукты - перспективы развития / Е. М. Здрабова // Материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, Орел, 4-5 апреля, 2012. «Проблемы развития отраслей АПК: тенденции и перспективы», 2012. - С. 309 - 311.

5. Здрабова, Е. М. Изучение влияния сыровяленых мясных продуктов из говядины на общее функциональное состояние организма / О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // 15-ая международная научная практическая конференция, посвященная памяти В. М. Горбатова, Москва, 13 декабря, 2013. «Мясная промышленность -приоритеты развития и функционирования», 2013. - С. 194-196.

6. Здрабова, Е. М. Изучение протеомных изменений сыровяленых продуктов из говядины /О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, Орел, 9-11 апреля, 2013. «Животноводство России в условиях ВТО: от фундаментальных и прикладных исследований до высокопродуктивного производства», 2013. - С.144 -146.

7. Здрабова, Е. М. Исследование влияния карнитиноиодобных белков сыровяленых продуктов на гомеостаз организма человека / О. А. Шалимова, Е. М. Здрабова // Материалы 6 Международной заочной научно-практической интернет-конференции Орел 8 апреля, 2013. «Инновационные фундаментальные прикладные исследования в области химии с/х производству», 2013. -С.100 -101.

8. Здрабова, Е. М. Протеомные изменения сыровяленых продуктов из говядины /О. А. Ковалева, Е. М. Здрабова, М. В. Яркина // Материалы X Международной практической конференции «Современные научные достижения-2014», 2014. -С.79.

9. Здрабова, Е. М. Использование лактокультуры Ь.р!агИагит при производстве сыровяленых продуктов из говядины / О. А. Ковалева, Е. М. Здрабова // Отчетная сессия молодых ученых, проводимая в рамках «Неделя науки», 2014. -

10. Здрабова, Е. М. Формирование цвета и вкуса мясных сыровяленых деликатесов под влиянием стартовых культур / О. А. Ковалева, Е. М. Здрабова // 17-ая Международная научная практическая конференция, посвященная памяти В. М. Горбатова «Теоритические и практические аспекты управления технологиями пищевых продуктов в условиях усиления международной конкуренции», 2014. -С.91 -93.

Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме.

Усл. печ. л. 1,0 Заказ 156 Тираж 100 шт. Отпечатано в издательстве ФГБОУ ВО Орловский ГАУ