автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Научное обоснование и практические аспекты создания технологий мясопродуктов с учетом региональных особенностей Забайкалья

На правах рукописи

РГо ОД 2 2 ДЬК Ш

ЛУЗАН ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ МЯСОПРОДУКТОВ С УЧЕТОМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность 05.18.04-технологиямясных,молочных

и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена на кафедре технологии мясных и консервированных

продуктоиГВосточно - Сибирского Государственного технологического V « <

университета

е

Научные консультанты: Лауреат Государственных премий, доктор технических наук, профессор Э.С. Токаев

Член-корреспондент СО АН ВШ, заслуженный деятель науки и техники Республики Бурятия, доктор технических наук, профессор Т.Ф. Чиркнна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Н.К. Журавская доктор технических наук, профессор Л.С. Кудряшов доктор технических наук, профессор В.Г. Высоцкий

Ведущее предприятие: Акционерное общество открытого типа

«Бурягмясопром»

Защита диссертации состоится « 11» « декабря » 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 063.46. 01 в Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу: 109316, Москва, ул. Тгц^алихина, 33, конференц-зал. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета прикладной биотехнологии.

Автореферат разослан 2000 г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Россия велика и многолика. Её необъятные просторы вмещают в себя горы и долины, степи и болота, леса и пустыни с разнообразными климатическими условиями, фауной и флорой. Её населяют народы и народности со своими обычаями, нравами и традициями, в том числе в питании. Как правило, это не учитывается разработанными в нашей стране рекомендациями суточной потребности организма человека в пищевых веществах, поскольку они рассчитаны на человека, проживающего в средней полосе. Этого не учитывают в большинстве своём и существующие промышленные технологии продуктов питания. По данным A.A. Нарычева, в СНГ более 130 регионов с выраженным дисбалансом макро- и микроэлементов, приводящим к физиологическим изменениям в организме человека - анемии, заболеваниям щитовидной железы, атеросклерозу. Много регионов в России с очень холодным климатом, требующим высокого потребления микронут-риентов.

В решении этой проблемы важную роль играет пищевая коррекция, для чего необходимо всестороннее изучение среды обитания и её влияние на здоровье человека. Должны учитываться климатические условия, сформировавшие экономические пути развития регионов, структура и традиции питания, природные биогеохимические и экологические факторы, а также алиментарно - зависимые заболевания, которые имеются в регионе и анализ особенностей питания. Только комплексный подход в каждом конкретном регионе позволит выработать пути создания продуктов здорового питания.

В последние годы ведутся исследования по разработке новых видов продуктов питания с лечебным и профилактическим эффектом (И.А. Рогов, Э.С. Токаев, H.H. Липатов, В.Г. Высоцкий, Н.Ю. Свириденко, В.Н. Позняковский, А.А.Шишкина), с учётом особенностей детского организма (A.B. Устинова, Н.В. Любина, К.С. Ладодо, Е.Г. Бобрикова, Н.В. Тимошенко, И.Л. Стефанова), пожилых людей (И.А. Рогов, Э.С. Токаев, С.Б. Юдина), однако ассортимент продуктов питания специального назначения по-прежнему невелик и не учитывает особенностей регионов, структуру и традиции питания.

Создание продуктов t питания, необходимых населению, с учётом климатических, биогеохимических и экологических условий, позволит не только удовлетворить потребности организма, но и полнее использовать местные сырьевые ресурсы животного и растительного происхождения, к которым на протяжении эволюционного развития адаптирован организм, человека, а, также расширить ассортимент и объём выпуска продуктов здорового питания, о чём говорится в постановлении Правительства Российской Федерации № 917 от 10 августа 1998 года.

Одним из путей устранения дисбаланса по микроэлементам и витаминам является расширение ассортимента пищевого сырья за счёт большой группы дикорастущих растений, содержащих биологически активные вещества и являющихся природными лекарственными препаратами. Каждый регион имеет свои виды растительного сырья, запасы которого позволяют использовать их в промышленных масштабах, но для многих трав утрачены традиции их применения.

В этом случае можно пойти на компромисс - создать традиционные продукты питания с целенаправленным эффектом за счёт включения в их рецептуру того или иного растения. Для Забайкалья, например, это папоротники, шиповник, боярышник, облепиха, крапива и другие. Однако, при создании продуктов целенаправленного характера для регионов важно не просто вводить какое то растительное сырье, препараты витаминов или минеральных веществ, а научно обосновать выбор с целью сокращения дисбаланса в пищевых веществах. Проблема подбора таких композиций достаточно сложна, особенно при использовании растительного сырья, что обусловлено специфическим составом, физико - химическими, органолеп-тическими особенностями мясного и растительного сырья (В.Б. Толстогузов, И.А. Рогов, Э.С. Токаев, Н.К. Журавская, М.П. Могильный, Я.Г. Винникова, Е.И. Титов, Т.Ф. Чиркина, Н. Bushkkiel, H.J. Fettey, D.E. Zustig, A.A. Schulz, L.W. Hand, R.N. Terrel, C.S. Zin и др.)

Поэтому аналитические и экспериментальные исследования в области создания технологий продуктов здорового питания для каждого региона представляются современными и актуальными.

Настоящая работа выполнена в соответствии с региональной программой и госбюджетной тематикой кафедры технологии мясных и консервированных продуктов Восточно - Сибирского государственного технологического университета.

Вышеизложенные доводы позволили сформулировать цель работы и задачи исследований.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является научное обоснование создания промышленных рецептур и ■ технологий мясопродуктов с учётом региональных особенностей Забайкалья и внедрение их в производство.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

* разработать концепцию создания мясопродуктов с учётом природных климатических, бногеохимических, экологических факторов, традиций питания населения и алиментарно - зависимых заболеваний;

* научно обосновать возможность обогащения мясных продуктов йодом;

* разработать методологию создания мясопродуктов с использованием местного растительного сырья и продуктов его переработки на основе систематизации существующих способов получения комбинированных продуктов;

» изыскать способы повышения пищевой ценности мясопродуктов за

счёт введения биологически активных веществ растительного сырья; * исходя из наличия в регионе традиционного сырья - кбнины, обосновать перспективу использования ферментных препаратов с выраженной гиалуронидазной активностью для производства мясных продуктов из конского мяса. » подготовить и утвердить нормативную документацию на

мясопродукты с изменённым химическим составом; « определить пищевую ценность новых видов мясопродуктов; « осуществить проверку теоретических и экспериментальных результатов в производственных условиях; На защиту выносятся следующие положения:

я концепция создания продуктов питания для регионов; п пути реализации предложенной концепции за счёт новых технологий мясопродуктов обогащенных йодом и использования биологически активных веществ местного растительного сырья, в том числе дикорастущего, и продуктов его переработки; ■ рекомендации практического использования биологически активного препарата животного происхождения с выраженным гиалуронидазным действием; Научная новизна.

Обоснована научная концепция создания промышленных технологий мясопродуктов с учётом климатических, биогеохимических, экологических особенностей, традиций и структуры питания Забайкальского региона, алиментарно-зависимых заболеваний;

- Представлен анализ литературных источников и научных трудов по минерализации почв, вод, растительности и природного экологического фона в Забайкалье, особенностям питания в условиях холодного климата, существующих алиментарно-зависимых заболеваний в регионе, и предложены нормы суточной потребности в пищевых веществах для населения;

- Впервые научно обоснованы способы обогащения мясопродуктов йодом в процессе посола; предварительно связанного с белком соединительной ткани и использования растительного сырья богатого йодом; установлена степень связывания йода различными видами мяса (говядина, свинина, конина) и тканями (мышечная, жировая, соединительная); определены и математически описаны процессы связывания йода при посоле и получении пищевой добавки из выйной связки; установлена зависимость между содержанием жира в. фаршевой системе и степенью связывания йода; выявлено влияние йодида калия на микробиологические показатели фарша; изучено влияние йодида калия на трансформацию нитрита натрия в фаршевой системе; установлено влияние йодида калия на окислительные процессы жирового компонента фарша.

- Разработаны научные основы использования местного растительного сырья и продуктов его переработки (облепиховая мука, папоротник Орляк, шиповник, боярышник), а также морской капусты в мясном производстве: показано изменение в химическом составе растительного сырья в процессе его подготовки перед внесением в фаршевые системы; изучено влияние растительного сырья на функционально-технологические.свойства (ВУС, ЖУС, УС) говяжьих, свиных, конских фаршей с разным содержанием жира в системах; установлено влияние растительного сырья на микробиологические характеристики, а также на накопление летучих жирных кислот и амино-аммиачного азота; определено влияние растительного сырья на окислительные процессы в жировом компоненте фарша.

- Обоснована целесообразность использования шприцовочной смеси, содержащей ферментный препарат -тестипан с выраженной гиалуронидазной активностью; установлены активизирующая роль триполифосфата натрия и подавляющие свойства хлорида натрия на активность тестипана; изучено влияние шприцовочной смеси на структурно-механические, микроструктурные, микробиологические показатели конского мяса; показана разная степень воздействия ферментного препарата на различные части (мышцы) туш конины; установлено снижение криоскопической температуры замерзания клеточного сока до минус 5°С при использовании разработанной шприцовочной смеси.

- С учётом региональных условий в пищевых веществах определены критерии оптимизации и граничные условия при составлении математических моделей оптимизации рецептур мясопродуктов; определена пищевая ценность новых мясопродуктов.

Практическая ценность. На основе анализа и обобщения результатов, теоретических и экспериментальных исследований предложены:

> регламенты обогащения мясных продуктов йодом: путём введения йодида калия в мясную систему; введения йода, предварительно связанного с белком соединительной ткани; введения в мясной продукт растительного компонента, богатого йодом и разработана технология мясопродуктов, обогащенных йодом;

> технологические схемы и режимы подготовки растительного сырья перед внесением его в мясные системы, рациональные дозы его внесения при создании продуктов валеологического характера и сроки их хранения;

> регламенты введения шприцовочной смеси, содержащей фермент тестипан с рекомендациями по использованию этой смеси при производстве крупнокусковых продуктов из конского мяса;

>• проект новой ресурсосберегающей технологии промышленного производства крупнокусковых полуфабрикатов из ферментированного в условиях посола конского мяса, обеспечивающий экономию сырья 60 - 65 кг на 1 тонну готовой продукции по сравнению с необработанным сырьем;

Результаты комплексных исследований использованы при разработке в 6 частных технологиях и нормативной документации, с последующей апробацией или внедрением в производство.

Получено 2 авторских свидетельства, 2 патента и одна приоритетная справка по заявке;

Основные технологические решения и результаты прошли опытно -промышленные испытания в колбасном заводе, цехе полуфабрикатов и пельменном цехе АООТ «Бурятмясопром».

Результаты аналитических и экспериментальных исследований включены в лекционные курсы для студентов и магистров ВУЗа, программу технологической практики студентов специальности 27.07 - технология консервов и пищеконцентратов, учебные пособия.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на:

- Международной научно - технической конференции "Пища. Экология. Человек" (Москва, 1995);

- Международной научно - технической конференции "Холод и пищевые производства"(Санкт-Петербург, 1996);

- 1-ой Международной конференции "Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания" (Москва, 1997);

Международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК" (Россия, Краснодар, 1997)

- Международной научной конференции «Научное наследие профессора, доктора технических наук Эрнеста Ивановича Каухчешвили» (Москва, 1997);

- III -м Международном симпозиуме по облепихе (Улан - Удэ, 1998);

- Российской научно - практической конференции "Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования» (Кемерово, 1997);

- Научных конференциях преподавателей и научных работников Восточно - Сибирского государственного технологического университета 1990 - 1999 гг.;

- Республиканской юбилейной научно - практической конференции, посвященной 75 - летию 'санитарно - эпидемиологической службы России (Улан - Удэ, 1998);

- Всесоюзной научно - практической конференции, посвящённой памяти Горбатова В.М. "Продукты XXI века. Технология. Качество. Безопасность (Москва, 1998);

- Международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии пищевых производств" (Санкт - Петербург, 1998);

Региональной научно - технической конференции "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск, 1999);

Научно - практической конференции "Концепция развития перерабатывающих отраслей АПК Республики Бурятия" (Бурятия, 1999);

Разработанные виды продукции экспонировались на выставке - ярмарке "Сибнаука - Производство - Предпринимательство" (Иркутск, 1994).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 48 работ, в том числе в центральных журналах по проблемам питания: "Пищевая промышленность", "Мясная промышленность", "Известия ВУЗов", Обзорная информация АгроНИИТЭИмясомолнрома, информационных листках ЦНИИТЭИ Бурятии.

Разработаны и утверждены 5 нормативных документов (технические условия и технологические инструкции) на 6 видов мясных продуктов.

Объём и структура работы. Диссертация представлена введением, 8 главами, 5 из которых носят экспериментальный характер, выводами, списком использованных источников (435) и приложением. Основной текст работы изложен на 340 страницах, в,59 таблицах, 55 рисунках.

В приложениях приведены: нормативная документация, документы об опытно-экспериментальных и производственных выпусках мясопродуктов; о промышленной заготовке и сертификации папоротника Орляк, шиповника и боярышника.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Глава 1. КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ МЯСОПРОДУКТОВ С УЧЁТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА.

В первой главе представлен анализ климатических, биогеохимических и экологических условий, образа жизни, традиций и структуры питания населения Забайкалья и сформулированы особенности этого региона.

На формирование образа жизни в Забайкалье наложили отпечаток, прежде всего суровые климатические условия. Долгая, холодная зима, со средней температурой в январе минус 33,7°С, и короткое засушливое лето, наличие высокого процента сельского населения

сформировали особенности развития региона: преимущественное ведение скотоводства, отсутствие широкомасштабного земледелия, формирование структуры питания, характеризующейся обилием пищи животного происхождения. Анализ статистических данных Госкомстата Бурятии за последние 15 лет, показывает сохранение мясной направленности в структуре питания и в настоящее время. Так, при общем дефиците питательных веществ потребность в мясе удовлетворялась на 98 - 64 %, а в овощах и бахчевых -всего на 53 - 36 % в зависимости от времени года. Это свидетельствует о эволюционно сложившейся ситуации превалирования мясного продукта в структуре питания жителей Забайкалья. Последние десять лег питание забайкальцев характеризуется снижением потребления основных видов продук-

тов питания, кроме хлеба, хлебобулочных изделий и картофеля. Проведённый расчёт фактического потребления некоторых нутриентов исходя из фактического потребления основных продуктов питания в Бурятии (по 1997 г) показывает явно недостаточное потребление белка, пищевых волокон, витаминов (аскорбиновой кислоты, токоферолов, каротаноидов, группы В), минеральных веществ и, прежде всего, йода. Однако следует отметить, что низкое потребление ряда минеральных веществ обусловлено сложной биогеохнмической обстановкой в регионе. По данным учёных Бурятского филиала Сибирского отделения Академии наук России В.И. Кашина, В.П. Иванова, С.Н. Балдаева, объединяющей особенностью почв, вод и растительности в Забайкалье является их малая минерализация. Почва региона бедна фосфором, калием, магнием, цинком, железом, кобальтом, медью. Содержание йода в почве (В.И. Кашин) составляет 1,1 мг/ кг против 5,0 мг/ кг по среднему мировому показателю, в 4,8 раза ниже, чем в центральных регионах России, и в 10 - 16 раз ниже, чем в почве морского побережья (H.A. Шаболова). Большинство водоисточников в Забайкалье характеризуются низким содержанием меди, молибдена, железа и йода. По данным В.И. Кашина содержание йода в реках Забайкалья составляет 1;4 мкг/ л против 7,1 мкг / л для рек Европейской части. Как следствие - растения, мясо, молоко обеднены этими микроэлементами. Так, марганца, кобальта, меди в растительности данного континента в 1,4-4 раза меньше предельно допустимых значений. Среднее содержание йода в растительности составляет 0,16 мг/ кг против 0,33 мг/ кг среднего мирового показателя.

Сложная биогеохимическая обстановка приводит к возникновению и прогрессировзнию ряда алиментарно-зависимых заболеваний. По данным главного детского эндокринолога H.A. Шаболовой в 1999 году из 7000 осмотренных детей в г. Улан-Удэ эндемический зоб, Л-ой и 2-ой степени выявлен у 65 % из числа обследованных. Растёт число детей с заболеванием рака щитовидной железы. Общая инфекционная заболеваемость, в частности туберкулёзом, в Забайкалье в 3 раза выше, чем по Российской Федерации.

Наряду с признанием роли йода в возникновении зобной болезни получены сведения, что существенной причиной возникновения и развития эндемического зоба, наряду с недостатком этого элемента, могут быть и вторичные биогеохимические факторы - аномалии содержания кальция, марганца, кобальта, цинка, меди в окружающей среде (М. Г. Коломейцева, 1963, 1972; Р.И. Блохина, 1972; В.В. Ковальский, 1974)

По данным центра Госсанэпиднадзора по Республике Бурятия и специалистов Бурятгеолкома, радиационная обстановка в регионе оценивается, как сложная. По уровню загрязнения техногенными радионуклидами многие районы Бурятии не уступают «зонам первоначальной экологической опасности». В регионе 45 пунктов с максимальным содержанием радиоцезия (цезий-137) в почвах (45 х Ю"10 Ки / кг) и 100 пунктов с максимальным

содержанием стронция - 90 в водоёмах и почвах. Помимо техногенных,

на территории Забайкалья существуют природные источники ионизирующего излучения, которые делают регион крупнейшей в России уранорудной провинцией. Сегодня известно только по Бурятии более 130 рудопроявлений урана, а также более 4500 радиоактивных аномалий, которые представляют потенциальную опасность повышенного облучения населения.

Таким образом, рассматриваемый регион имеет целый ряд особенностей:

- эволюционно сложившаяся ситуация превалирования мясных продуктов в структуре питания;

- малая минерализация почв, вод, воздуха по ряду минеральных веществ - йоду, микроэлементам, участвующих в кроветворении;

- низкое потребление пищевых волокон и витаминов: аскорбиновой кислоты, токоферолов, каротиноидов и витаминов группы В;

- сложная экологическая обстановка;

- суровые климатические условия в регионе, требующие увеличения потребления питательных веществ;

- наличие алиментарно-зависимых заболеваний -эндемического зоба, туберкулеза и анемии у населения.

Для учёта этих особенностей нами внесены уточнения к нормам суточной потребности в пищевых веществах для взрослого человека, проживающего в Забайкалье (рис. 1). В связи с вышеизложенным, концепция создания продуктов питания с учётом особенностей регионов включает следующие положения. Эволюционно сложившиеся привычки питания людей, необходимость нивелирования отрицательных воздействий экологических факторов и биохимических условий определяют целесообразность промышленных технологий мясопродуктов с изменённым химическим составом. В рассматриваемом регионе должен найти применение промышленный выпуск мясных продуктов, обогащенных йодом и микроэлементами, участвующие в кроветворении, пищевыми волокнами, каротинами, токоферолами.

На базе разработанной концепции представляется возможным раскрыть сущность новых путей решения отдельных проблем по йодированию мясопродуктов, вовлечению в пищу дикорастущего сырья, характерного для данной местности, тендеризации диетического, по химическому составу, конского мяса с целью использования его при производстве крупнокусковых продуктов, определить новые пути разработок частных технологий мясопродуктов целенаправленного характера.

В соответствии с основными положениями концепции определены основные направления анализа литературных данных и конкретные задачи исследований.

Глава 2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПИТАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ НА МЯСНОЙ ОСНОВЕ

Суточная потребность в пищевых веществах для взрослого человека I -

учётом региональных гсловий Забайкалья

X

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ

^Т^ЭТЖЩ-^-*

&Е Л 1С И 85-ВОТ . ч. ,

X

ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

100- 120

-<10

к*

с«: р

са: мд

ЖИРЫ 86-1ШГ

УГЛЕВОДЫ 400*«ОГ <

СООТНОШЕНИЕ БЕЛКИ: ЖИРЫ : УГЛЕВОДЫ

-980 Са 800

-520

-3500 К 2500-5000

- 1350

18,5 !Ре 14

9

0.25 3 0,15

■0.25 о,1 - о.:

3,6 Си 2

ТЕ

"Ж-

ВИТАМИНЫ, мг"

Е 12-20

2.8 Ц мкг 2,5

200 С, 70-100

-4,2 В1 1,1-2,1

4.3 В2 1,3-2.4

!5 В6 рр 15-20

А,мкг 1,5-2,0

5-0,0039 В12 0,002 - 0,003

6.9 вз 10-13

0,0035-0.0039

анемия эндемичеЫ туберку.

кий зоб лёз

100-150

100-1 гор; ч:

1:1.5 С«Гм£

"ЯР2Г

ЛР^-1-22. 110.120

_22и2».

2.<Ь21.

Рис. 1.

Во второй главе представлен анализ литературных источников по проблеме питания, производства продуктов лечебно-профилактического характера из мяса и другого сырья животного происхождения, продуктов профилактического характера на мясной основе с использованием растительного сырья. Рассмотрены способы йодирования и тендеризации мяса.

Глава 3. МЕТОДОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

В третьей главе предложен общий методологический подход к обоснованию технологии получения мясопродуктов целевого назначения (рис. 2), рассмотрены условия постановки экспериментов и методы исследований, даны характеристики объектов исследований, показаны модельные схемы экспериментов, исходя из поставленных задач на конкретных этапах.

На первом этапе были определены основные направления исследований, позволившие научно обосновать концепцию создания промышленных технологий продуктов питания с учётом конкретных условий регионов. На базе разработанной концепции с учётом информационного блока известных данных определены методологические принципы и алгоритмы проведения исследований, позволившие объективно выделить и научно обосновать пути йодирования мясных продуктов, коррекции их химического состава за счёт использования местного растительного сырья, перспективы использования препаратов гиалуронидазного действия.

На втором этапе - экспериментальном, на базе разработанной концепции определены основные блоки направлений по изучению обогащения мясных систем йодом, представленные в виде логической цепи, включающей несколько последовательных этапов.

На третьем этапе - экспериментальном, определены основные блоки по методологии использования местного растительного сырья для коррекции химического состава мясопродуктов согласно разработанной концепции, представленной в виде схемы эксперимента.

На четвертом этапе определены основные направления исследований, позволившие обосновать перспективы использования ферментов с выраженным гиалуронидазным действием.

Основной целью пятого этапа исследований стала проверка использования новых технологических приёмов н производстве мясных продуктов, оценка их пищевой ценности, а также разработка, утверждение нормативной документации на мясные изделия, апробирование и внедрение в производство.

Для объективной и достоверной оценки количественных показателей использованы готовые программы функционального анализа и математического

анализ климатических условии, б и о г е о x и м и ч ё с к о и, экологической обстановок.структуры и традициипитания и алиментарно-зависимых заболеванийв забайкалье

X

разработка концепции создания технологий мясопродуктов с учётом региональных условий

методология использования ■ растительного сырья для коррекции ■ v химического.состава мясопродуктов! :

изучение ¡запасов

: ИЗУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО. СОСТАВА

КОРРЕКЦИЯ СУТОЧНОМ ПОТРЕБНОСТИ В ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ ДЛЯ ПИТАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ЗАБАЙКАЛЬЯ

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ

обогащения мясопродуктов йодом.

РАЗРАБОТКА РЕГЛАМЕНТА

подготовки :■'

ОБОСНОВАНИЕ • "ДОЗЫ :

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ НА ФАРШИ

СТАБИЛЬНОСТЬ СИСТЕМЫ ПРИ ХРАНЕНИИ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЛИПИДОВ ®ТС (ВУС.ЖУС.У С)

и

, ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 5 ИСПОЛИСЙАНИЯКОМПОНЕНТСв . МЯСА В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ

- связывания йояа

. . ОКСПтпШГГАПШОЕ ■ ДОКАЗАТЕЛЬСТВО СВЯЗЫВАНИЯ ЙОДА

исполь ЗОВАНИЕ

мк

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

изучение

СТЕПЕНИ МИКРОБИОЛО

СВЯЗЫВАНИЯ 0 ГИЧЕСКИХ 7ХАНЯМИ МЯСА ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ТРАНСФОР МАЦИИ N•N02

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЦЕПТУР МЯСОПРОДУКТОВ

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ТЕХНОЛОГИИ МЯСОПРОДУКТОВ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПИЩЕВОИ ЦЕННОСТИ МЯСОПРОДУКТОВ

выработка ь

ПРОВЕДЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ВЫРАБОТКИ

3_

дегустация

разработка нормативной документации

с

внедрение

Рис .2 Общий методологический подход к обоснованию технологии получения мясопродуктов целевого назначения

планирования эксперимента, позволяющие получить математические зависимости исследуемых процессов в диапазоне изменения многих факторов. Достоверность данных достигалась планированием количества опытов, необходимых и достаточных для достижения надёжности R2 = 0,80 - 0,95.

В качестве основных объектов исследования использовали дикорастущие растения (папоротник Орляк обыкновенный, морская капуста, мука облепиховая, плоды шиповника и боярышника), модельные мясные фарши, мясо конины, соединительную ткань выйной связки, готовые мясопродукты: сардельки, котлеты, пельмени, натуральные полуфабрикаты.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры "Технология мясных и консервированных продуктов", её филиале при АООТ "Бурятмясопром", лаборатории бактериологического и химического анализа ОПВК АООТ "Бурятмясопром", лаборатории химического анализа БНЦ СО РАН, проблемной лаборатории МГУПБ.

В работе использованы как традиционные, так и современные методы химических, структурно-механических, гистологических и математических исследований. Минеральный состав сырья и готовой продукции определяли с использованием инверсионной вольтамперомстрии, абсорбционной спектроскопии, фотометрического, роданидно-нитритного метода определения йода; витаминный состав определяли флюрометрическим и другими химическими методами; гиалуронидазная активность ферментного препарата определялась методом вискозиметрии с использованием гиалуроновой кислоты, полученной из пупочных канатиков новорожденных ; при изучении микроструктурных изменений в сырье использовали метод заливки проб в целлоидин с последующим исследованием на световом микроскопе «Carl Zeis" и на системе "kitz Tus Plus» с использованием специальных программ ПНИЛЭФМОПП МГУПБ; микробиологические исследования по показателям госстандарта.

Все экспериментальные исследования проведены непосредственно автором пли совместно.

Глава 4. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБОГАЩЕНИЯ МЯСОПРОДУКТОВ ЙОДОМ.

В четвертой главе в рамках концепции изучена возможность обогащения мясопродуктов йодом.

Впервые мысль о возможной зависимости между нехваткой йода в организме и заболеванием человека зобом было высказано в 1849 году (В.Прево), экспериментально подтверждено М. Шатэном (1924 г.), P. Fel-lenbberg (1924), А.П. Виноградовым (1927), в дальнейшем научно - обосновано и экспериментально подтверждено В.М Мещенко, В.И. Алексик, Э.А. Меж-винской (1960), Ю.А. Антонов, 1968), Я.В. Бумбу (1981). Эта проблема продолжает оставаться актуальной, хотя возникновение и прогрессирование этого заболевания можно устранить или нивелировать через пищевую коррек -

цию.

По данным ВОЗ в мнре насчитывается более 200 млн. больных эндемическим зобом, с частотой заболевания от 0,4 до 90 %, в том числе по статистическим данным министерства здравоохранения Бурятии - 16-18 %.

Согласно Е.М. Демейер, Ф.У. Лоуенстейн, К.Г. Тийи, И.И. Неймарк, И.Г. Коломийцевой, A.A. Трунина, Я.В. Бумбу, Н.Ю. Свириденко,С.Ю. Сухининой) в мнре используют четыре распространенных метода йодной профилактики: йодирование соли (Северная Америка, Европа, в том числе СНГ), хлеба (Австралия, Голандия), масла (Южная Америка, Новая Гвинея и другие), прием йодистых препаратов (антиструмин, раствор Люголя, калия йодид 200 БЕРЛИН-ХЕМИ).

В СССР профилактику эндемического зоба пытался провести Б.Б. Хазан (1948 г) с помощью йодизации хлеба в Южном Казахстане. Опыт Казахстана стали применять в Молдавии (В.Н. Строцкая, 1965 г.) с содержанием йода 240 -280 мкг / кг готового продукта. В 1961 году А.И. Остроглазов указывает на эффективность содержания 400 мкг йода йода в 1 кг хлеба. И.Г. Коломийцевой (1950) предложена йодизация чая (100 мл 0,15 % -го раствора йодистого калия на 100 г чая). В последние годы нашли применение новые пищевые добавки, обогащенные йодом - дрожжи хлебопекарные (ГУ 9182 —001 - 39096861 - 98, с содержанием йода 6,0 мг/кг), соль (ГОСТ 9512 - 036- 00352822 - 90), йодказеин и рекомендацией использования в хлебопекарной промышленности (Н.Ю. Свиридов, A.A. Шишкина) и разрабатываются технологии плавленых сырков (В.М. Позпяковский, СЛО. Сухиннна), соевого молока (Л.Д. Цикуниб), обогащенных иодом. Во всех случаях источником йода служил йодид калия (ГОСТ 4232 -74), содержащий 114,7 мкг йода в 150 мкт соли. Однако медицинская и ветеринарная практика вынуждена признать невысокую эффективность использования минеральных соединений йода вследствие низкой активности этого элемента в неорганических солях и значительных потерь при хранении. Кроме того йод, связанный с органическими соединениями, прежде всего с белковыми, намного эффективнее усваивается организмом, чем из неорганических препаратов и подтверждением этому является то, что морские продукты растительного и животного происхождения, характеризующиеся высоким содержанием йода в виде моно- и дийодгирозина, с давних пор используются для лечения зобной болезни.

В.М. Кашина, К.Н. Ерёмина, Н.К. Неймарк, R.B. Toma, D.J. Curtis и других считают, что йод может принимать многообразные формы химических соединений с разными валентными состояниями атома в зависимости от окислительно - восстановительных условий и наличия веществ, с которыми галоген способен вступать в реакции. Изучая поведение йодидов при испарснии растворов с различным pH среды Б.Г1. Виноградов, И.А. Лаппа (1971) отмечают, что в щелочной и сильнощелочной средах наблюдается увеличение кон -цетрации йода но мере испарении воды из раствора. Б.Я. Розен установил увеличение накопления йода в водных растворах, содержащих хлори-

ды. По данным этих авторов, в щелочных условиях, где отсутствуют окислительные условия для йодидов, йод окисляется до JO"j и накапливается в растворах, тогда как в кислой среде происходит его восстановление до молекулярного состояния и он улетучивается. Атомы йода обладают высокой реакционной способностью, поэтому по данным В.И. Ксензенко, Д.С. Стасиневич даже при отсутствии других веществ, с которыми он может взаимодействовать, соединяется между собой с образованием двухатомной молекулы или другими галогенами, что, очевидно, имеет место при получении йодированной соли. При действии солей трёхвалентного железа, марганца на йодиды выделяется молекулярный йод (2 Fe 3+ + 2 J " = 2 Fe 2+ + J2), что не позволяет проводить обогащение йодом овощей и другого растительного сырья. Кроме того, как показывают наши исследования, при взаимодействии йода с крахмалом зелёный цвет растений превращается в бурый.

Прочные химические соединения йода, по данным В.И Кашина, Ю.Н. Сухининой, A.A. Шишкиной, R.B Toma, D.J. Curtis, получаются при взаимодействии с аминокислотами белков - тирозином, фенилаланином, пролином. По данным D.J. Curtis, извлечь йод из белковых соединений путём диализа весьма проблематично, тогда как из комплексов йод - крахмал и йод -поливиниловый спирт он легко извлекается. Не менее прочные соединения, согласно данных профессора К.Н. Ерёмина получаются при взаимодействии йода и полиненасышенных жирных кислот, но для освобождения йода и усвоения жирных кислот в организме человека должна присутствовать аминокислота - метионин. Анализ химического состава мясного сырья указывает на достаточное количество этих нутриентов, что позволяет предположить возможность йодирования мясных продуктов. В связи с чем, в сравнительном аспекте исследовалась степень связывания йода из раствора различных видов мяса (конины, говядины, свинины) и тканей (мышечной, жировой, собственно соединительной ткани, эластической) (рис. 3).

Установлено, что процесс связывания йода при температуре 2+2°С длится 24 часа и все ткани мяса способны связывать йод, но в разной степени, что объясняется разным содержанием нутриентов способных его связать. Если сравнить мышечную ткань разных видов мяса по сумме аминокислот, способных присоединить йод к тирозину и фенилаланину, то видно, что в говядине этих аминокислот - 7,2 мг %, конине - 7,8 мг %, свинине - 7,0 мг % и эластической ткани выйной связки - 6,6 мг %. Связывание йода жировой тканью обеспечивается полиненасыщенными жирными кислотами. Этим, очевидно и объясняется существенная разница в степени связывания йода мышечной и жировой тканей. Поскольку в промышленной практике не. используются обезжиренные фарши после удаления видимого жира, была установлена зависимость между связыванием йода и количеством жира в мясной системе. Проведённые модельные опыты показали, что с увеличением доли жира в мясной системе с 0 до 12 % процент связывания йода снижается только на 9 % (отн.), при дальнейшем увеличении жирового компонента сте -

45

25

49 51 53

,1118П| йЯ ш

.¡¡¡и

I* зет

ИВ т Ж

Ж! яей раа

йк та

Мв! .11..:

59 Я|В5!

ев

жир-сырец жир-сырсц желатин мышечная свжлуа мышсчиая мышечная говяжш евшей свшаот говяднна кгннш

Рнс.З. Диаграмма связывания иода мясным сырьем

160 ■ т— ..........

140 « • «

130

120 - • • « •

110 1 • *Ч>»

100 - •

90 •

80

70 ^ -1-

О 6 10 12 15 20

Содержание жира, в %

90 80 70 60 50 40 30 20 1 0 О

Рис.4. Степень связывания йода фаршами при различных количествах жира в системе

--»—фарш говяжий —■—фарш свинной —л—фарш конский

0 2 4 6 8 10 20 22 24

хранение,час

Рис. 5. Диаграмма связывания йода в зависимости от продолжительности

обработки (рН 5,9 - 6,0)

пень связывания йода резко снижается, достигая 30 - 40 % при содержании жира в системе 20 %. Это следует учитывать при разработке рецептур йодированных мясопродуктов.

Учитывая, что для колбас и колбасных изделий обязательным этапом технологических операций является посол, который можно проводить рассолом, а также тот факт, что хлор не является антагонистом йоду, нами был изучен вопрос обогащения мясных фаршей йодом при посоле с использованием йодида калия. Изучение стабильности йода в рассоле при хранении позволяет считать, что йодид калия следует вносить в охлажденный рассол до 0-4°С непосредственно перед его употреблением. Экспериментально установлено, что мясной фарш с содержанием жира 10 %, измельченный до 3 мм и посоленный рассолом 24 % - ной концентрации, способен связать 60 - 80 % от внесённого количества йода, причем процесс связывания протекает за 22 - 24 часа, что позволяет говорить о наличии диффузионно-осмотического процесса подобно тем, которые протекают при введении растворов веществ неорганической природы типа хлорида натрия и нитрита натрия (рис.5). Известно, что особое значение в обработке мяса играет посол с целью получения продуктов, обладающих своеобразным цветом, вкусом и запахом. Для колбас и колбасных изделий предпочтительным является нитритный посол, потому, что нитрит натрия является универсальной и многофункциональной пищевой добавкой. Она определяет не только цвет готового продукта, но и вкус, аромат и, кроме того, проявляет консервирующее действие. Направленность химических реакций нитрита в мясных фаршах обусловлена многими факторами, в том числе и условиями нитритного посола. Поскольку йодид калия может изменять ред-окс - потенциал мясной системы, нами проведены исследования с целью определения влияния его на трансформацию нитрита натрия (табл. 1). Поскольку степень связывания нитрита натрия и йода белками мяса зависит от рН, во всех вариантах эксперимента использовали сырьё с одним и тем же значением этого показателя - 5,6 - 5,7, а также было одинаковым и введение нитрита натрия с йодидом калия.

Исследования показывают, что йодид калия оказывает влияние на процессы посола, но оно сказывается тогда, когда йодид калия и нитрит натрия находятся вместе в посолочной смеси. При введении йодида калия и нитрита натрия при куттеровании мясного фарша в содержании остаточного нитрита и нитрозопигментов различий практически не обнаружено в сравнении с вариантом, когда йодид калия вносится вместе с нитритом натрия в составе одного рассола. Наблюдаемое понижение остаточного нитрита в первом варианте по сравнению со вторым вариантом свидетельствует о том, что йодид калия ускоряет трансформацию нитрита, но, судя по количеству образованного нитрозопигмента, эта трансформация не заканчивается однозначно только получением N0. Возможны превращения со стадии образования РШОг с накоплением N02 вплоть до образования газообразного N2.

Таким образом, полученные результаты дают основание рекомендовать

Таблица 1.

Изменение показателей характеризующих трансформацию нитрита натрия в фарше при посоле

Характеристика объекта рН, сырого фарша Остаточный нитрит, мг на 100 г Содержание нитрозо-пигментов, % к общему количеству пигментов Связанное количество йода, % от внесенного

Сыоой Вареный Сырой Вареный Сырой Вареный

ФКПс - Ыа№)2 (нитрит внесен при посоле) 5,6 ЗД4 ±0,2 1,13 ±0,02 65,0 ± 0,6 76,1 + 0,4 - -

ФКПс - №N02 - КЛ (нитрит натрия и йодлд калия внесены при посоле) 5,6 2,52 + 0,2 1,35 ±0,02 58,4 ± 0,4 69,3 ± 0,4 53,3 + 1,4 51,4 ±0,9

ФКП - ЫаЫ02 (нитрит внесен при куттеровании) 5,6 5,26 ±0,1 2,32 ± 0,04 57,5 ± 0,2 72,0 ± 0,3 - -

ФКП - N{¿N02- Ю (йодид калия внесен при посоле, нитрит - при куттеровании) 5,6 6,02 ± 0,4 2,34 ±0,01 54,5 + 1,0 70,5 ± 1,4 58,4 ±1,1 54,3 ±1,0

введение йодида калия на стадии посола, а после завершения посола и связывания йода с аминокислотами белков добавлять нитрит натрия, то есть на стадии приготовления фарша по рецептуре.

Йод известен как антисептическое вещество, поэтому было целесообразно посмотреть эффективность его действия в мясной системе. Методами микробиологического анализа установлено, что введение йодида калия в количестве 200 - 2000 мкг на 100 г конского фарша в составе рассола приостанавливает жизнедеятельность микроорганизмов (табл.2). Суммарное количество микроорганизмов в образцах с йодидом калия (2000 мкг) значительно ниже, чем в образцах, посоленных без него. Наиболее активное влияние оказывает йодид калия на рост плесневых грибов. Количество колоний этих бактерий в 1 г фарша, посоленных с йодидом калия, в 2 раза ниже. Кроме того, установлено, что в присутствии йодида калия практически исчезает рост черных плесеней рода Aspergillus и розовых - Fusarium, остальные виды плесени растут, но меняется их морфология (рис.6).

Учитывая, что при йодировании используются промышленные фарши, содержащие жир и тот факт, что вносится новая добавка, способная к взаимодействию с жирами, приведены экспериментальные исследования по изучению влияния йодида калия на окислительные процессы жирового компонента фарша. Установлено, что йодид калия в количестве 200 мкг на 100 г фарша затормаживает окислительные процессы, в течение 4 суток, на 40 - 45 %, это, очевидно, можно объяснить тем, что йод, присоединяясь по месту двойных связей выравнивает энергию СН-связей в метиленовых группах, которая по данным Л.Н.Левачева и Б.И. Хомутова, на 20 % ниже, чем энергия этих же связей у метиленовых групп, находящихся между одинарными связями и не допускает образования активных радикалов в молекулах жира и быстрое возникновение перекисей.

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что способ йодирования фарша в процессе посола возможен, но при этом введение йодида калия устанавливается в зависимости от рецептуры мясопродукта. Следует учитывать, что обогащение мясного сырья, содержащего жира более 15% нецелесообразно из-за снижения способности фарша связывать йод.

Учитывая эти особенности, и довольно высокую степень связывания йода эластической тканью нами была предложена гипотеза - связать йод с белком соединительной ткани и использовать её как компонент рецептуры мясопродуктов. Основным белком этой разновидности соединительной ткани является эластин, содержащий тирозин и фенилаланин, г на 100 г белка, 1,61 и 5,0, против 7,8 мг % этих аминокислот в мышечной ткани. Экспериментальными исследованиями было установлено, что сырая эластическая ткань способна связать до 50 % от внесенного количества йода. Однако использование сырой эластической ткани в рецептурах мясопродуктов проблематично из-за её жесткости, поэтому изучалась степень связывания йода связкой прошедшей тепловую обработку. Установлено, что вареная эластическая ткань на 30 %

Таблица 2.

Микробиологическая характеристика сырых фаршей

Микробиологические показатели

Тем- Срок Нали- К.О.Е. Нали- Микро-

пера- хране- чие общее чие К.О.Е. скопия

Фарш тура ния,, кишеч- микро- протея плесе- по

хра- сутки. ной бное ни, Грамму

нения палоч- число, в 1 г

ки в 1 г

0 Отсут. 37 х Ю2 Отсут." 18 Отсут.

1 1 51 х Ю2 1 140 Отсут.

ФПК 2±2°С 3 1 11 х 103 163 1 -2Л

5 lSx-101 1 184 1 - 2Л

10 2 22 х 103 1 228 до 10

до 15

0 9 х 102 ( 13 Отс.

ФПК-200 1 _ 13 х 102 ( 58 Отс.

2±2°С 3 4 • 20 х 102 ( 93 1- 2Л'

мкг К J 5 ( 34 х 102 113 до 8

10 ( 51 х 102 ( 141 до 10

0 4х 102 10 Отс.

ФПК-2000 1 1 6х 102 t 36 отс.

2±2°С j 1 13 х 102 « 71 1 -2Д

мкг К J 5 22 х 102 с 98 до 6

10 « 27 хЮ2 < 124 до 1о

Примечание: Л - количество экземпляров кокков и палочек.

О сутки, с K..I | сутки, с KJ

Рис. б . Колонии плесеней на фаршах (содержание KJ 200 мкг / 100 г.)

связывает йода больше, чем сырая. Очевидно, после тепловой обработки изменяется нативиая структура белка и доступность тирозина и фенилаланина увеличивается.

Планирование эксперимента по ПФЭ - 2 и обработка на ЭВМ позволили получить математическую модель, адекватно описывающую степень связывания йода (У) в зависимости от продолжительности варки (Х[ - 60 - 120 минут) и степени измельчения (хг - 1 - 3 мм):

У = 0,97 + 0,07 XI + 0,17 х2+0,04 X! х2

Данная модель определяет фактор, оказывающий большее влияние на степень связывания йода соединительной тканью выйной связки - измельчение. Целесообразно измельчать соединительную ткань до 3 мм и варить в течение 2 часов. При внесении в подготовленную таким образом соединительную ткань от 5 до 250 мкг йода происходит 100 % - ное его связывание. При концентрации 300 мкг йода процент его связывания составил 84 %, дальнейшее повышение концентрации йода не привело к увеличению связанных форм. Исследования, проведенные на измельчённой и вареной в течение двух часов соединительной ткани, показывают, что процесс активного связывания йода протекает в течение 22 - 24 часов при температуре 2 + 2°С. (рис.7). Обработка эластической ткани связки по установленному регламенту показала, что 1 г вареной эластической ткани способен связать 250 мкг йода. С учетом потерь прочно связывается 92 % йода, то есть эластическая связка обладает значительной ёмкостью по отношению к этому элементу.

Этот способ пищевой добавки признан Государственным комитетом по делам изобретений и открытий как не имеющий аналогов (патент №2142723 от 18.11.98 г.)

Для выяснения будет ли йод, связанный с белком соединительной ткани поступать в организм человека, проводили модельные опыты, в которых йодированную соединительную ткань подвергали перевариванию в условиях «искусственного желудка» с определением йода вне переваренной части. Установлено, что переваримость соединительной ткани составляет 60 % и йода вне переваренной части нет. Это является косвенным доказательством того, что йод будет поступать в организм. Исследования с использованием радиоизотопного йода при йодировании соединительной ткани показали поступление йода в щитовидную железу.

Таким образом, предложенный способ йодирования пищевой добавки с целью использования сё в качестве компонента рецептур мясопродуктов позволяет получить последние с конкретным количеством в них йода.

И, наконец, третий способ обогащения мясопродуктов йодом -использование растительного сырья, богатого этим элементом. К такому растительному сырью относится морская капуста. Известно, что эта марикуль -

а

о

Ч

о «

«

2 К

я я со О! СР

и

100 90 80 70 60 50 40 30

У ; -0,0 468Х"1 о2 + 6,9 075х + 42 676

К - 0,9 88 о-4

4:

8 16 18 20 ,22 ,24

Время, час

Рис. 7. Диаграмма связывания йода в зависимости от продолжительности обработки выйной связки раствором йодида калия (внесено 200 мкг КЗ)

о

масса навески,г

время набухания, час

□ 0-5 С35-10 □ 10-15- □ 15-20 Щ20-25

□ 25-30 030-35 4

Рис. 8. Изменение массы морской капусты при различном времени набухания и гидромодуле.

тура содержит 600 - 800 мг % йода. Причём йод в морской капусте находится в нескольких видах: неорганическом (йодиды, йодаты) и органическом, гормонально неактивном виде (moho-, дийодтиронин). Кроме того, в ней много веществ, участвующих в кроветворении: 18 мг % железа, 4 - 8 мг % меди, 0,0098 - 0,0035 мг % кобальта, 2,6 мг % цинка, калия (970 мг %) и магния (170 мг %) и целый комплекс других биологически активных веществ, обеспечивающих ей лечебно - профилактические свойства и в первую очередь -онкопрофилактические, нормализует липидный обмен, снижает уровень холестерина, способствует кроветворению, усиливает активность щитовидной железы. Ценность макро- и микроэлементов, находящихся в органическом комплексе, во много раз выше, чем в составе неорганической соли и обычно не вызывают побочных токсических действий даже при их избытке (Н.Г.Ковалева, 1971). Поэтому повышение концентрации минеральных веществ в мясопродуктах путем внесение ценного растительного сырья, богатого этими веществами, позволяет создать мясной продукт с большим комплексом минеральных веществ и в то же время в легкоусвояемой форме для организма человека.

Вместе с тем, использование морской капусты в мясном производстве требовало решения ряда вопросов: её подготовки перед внесением в мясную систему, выбора рациональной дозы, влияния этой дозы на функционально -технологические свойства, окислительные процессы липидов, микробиологические показатели.

При проведении исследований использовали морскую капусту воздушно -сушёную (в рулоне) по ОСТ 15 - 109 - 75, предназначенную для пищевых целей. Перед внесением в мясную систему её подвергали набуханию по экспериментально установленному регламенту - гидромодуль 1: 10 и время - 6 - 8 часов (рис. 8). При определении оптимальных параметров набухания учитывалась не только масса капусты, но и количество оставшейся воды.

При выборе рациональной дозы внесения морской капусты в мясном фарше изучалось изменение ВСС, потери массы при тепловой обработке и органолептические показатели. Внесение морской капусты от 1 до 9 % к массе фарша увеличивало рН мясного фарша на 0,13 - 0,20 в щелочную сторону (рН морской капусты 6,26), связывание влаги и снижало потери массы при тепловой обработке (табл. 3). Сохранить органолептические показатели мясного продукта оказалось возможным только при внесении морской капусты до 5 % к массе продукта. Сохранение органолептических показателей остаётся важным в настоящее время фактором, при производстве мясопродуктов. Поэтому, в дальнейших исследованиях использовали морскую капусту 5 % к массе фарша.

Установлено, что при внесении морской капусты в обезжиренные свиной, говяжий и конский фарши их ВУС, ЖУС и УС увеличиваются (рис.9). Введение жира в обезжиренный говяжий фарш до 15 - 18 % способствует увеличению доли удерживаемой влаги, жира, и как следствие устойчивости системы (рис. 9).

.5,55

5,53

5,51

Я 5,49 о.

5,47 5,45 5,43 5.41 5,39

• У = 0,01х п2 1 - 0,03 с + 5,5(

*

■

5 = = ВДбхЧ 11,619

10 12 15 20 содержание жира, %

94 91 88

а? 85 " 82

Я

79 76 73 70

¡Зх2 1 9,88А 69,6'

),8386 ■

^

/ . '

* >=-о; 4х + и2 л

О 10 12 15 20 содержание жира, %

У = -0, ^357х' К3 + 7,42 аЛЗЪ 43 х + )8 79,48

• **%

—г'

У = -0,225 бх1 + = 0 1,9714 «78У 1 +■ 77,

0 10 12 15 20 содержание жира, %

--.-- без капусты —■— с капустой

74 72 70

V» 68

о>

о' >• 66

64

62

У = 0,2«х: -2,6х- 75,36

И* = 0,975-

•

■ ■

т

У = (Г,2х К2 ■ 2,45х-= 0,704- 1

0 10 ' 12 15 20 содержание жира, %

Рис 9. Влияние морской капусты на ФТС говяжьего фарша.

Таблица 3.

Изменение ВСС и потери массы при тепловой обработке фарша и различных количествах морской капусты.

Наименование ВСС, % к общей влаге Потери массы, г

Количество внесенной морской капусты, %

0 1 3 5 7 9 0 1 3 5 7 9

Кон-скин фарш 63,0 + 0,1 63,5 + ОД 64,4 + 0,3 66,6 + 0,1 69,0 + 0,1 70,0 + 0,1 7,3 + 0,2 6,9 + 0,1 6,0 + 0,2 5,4 + 0,2 5,2 + 0,2 5,0 + 0,1

Говяжий фарш 68,82 + 0,1 69,56 + 0,11 70,5 + 0,1 72,3 + 0,1 76,8 + 0,13 76/95 + 0,01 6,6 + 0,1 6,23 + 0,04 5,10 + 0,11 5,07 + 0,06 4,1 + 0,1 4,0 + 0,1

Химический состав морской капусты указывает на наличие в ней фитонцидов, обладающих бактерицидными свойствами. Для установления роли морской капусты на микробиологические показатели мясных фаршей проведен сравнительный анализ общего микробного числа фаршей без и с морской капустой, хранившихся в течение 6 суток при температуре 2+2°С. Установлено, что в течение 2 суток общая обсеменённость комбинированного фарша не изменялась и на 3 сутки составила 15 х 103 против 90 х 103 для контрольного фарша.

Представляло интерес изучить изменение в белковой и жировой составляющих фарша, содержащего морскую капусту. Полученные данные свидетельствуют в том, что значения ЛЖК и ААА в этом случае не соответствуют с таковыми для мясных фаршей.

Снижение пероксидного числа в комбинированной системе на 10 -15 % обусловлено, очевидно, наличием в морской капусте каротин - токоферолыюго комплекса (1,1 и 6,22 мг %), никотиновой кислоты (1,6 мг %) и флавоноидов.

Таким образом, роль морской капусты не ограничивается обогащением мясных систем йодом. Она выступает для мясных продуктов как полифункциональная добавка.

Глава 5. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСОПРОДУКТОВ.

В пятой гласе приведены результаты анализа литературных данных и собственных экспериментальных исследований растительного сырья, выбранного нами для коррекции химического состава мясопродуктов согласно разработанной концепции и его влияние на качественные характеристики фаршевой системы.

Из большого разнообразия растительного сырья, произрастающего в Забайкалье, нами выбрано несколько видов и продуктов его переработки: папоротник Орляк, облепиховая мука и пюре из шиповника и боярышника. Все растительное сырье имеет различный химический состав, органолептические ха-

ракгеристики, виды и соотношение пищевых волокон, активную реакцию среды, что предопределяет обязательные исследования его влияния на качество фаршевых систем с целью разработки рекомендаций по его использованию в мясной промышленности.

Папоротник Орляк заготавливали в Прибайкальском районе Бурятии и консервировали посолом согласно ТУ 01 - 93 - 86Е. Согласно данному документу папоротник можно хранить 1 год в интервале температур плюс 22°С минус 20°С. Соленый папоротник Орляк имеет высокое содержание соли внутри побегов - 22 %, покрыт крупной солью толщиной 0,5 - 1 см и требует подготовки перед внесением в мясную систему. В связи с этим было изучено три способа предварительной подготовки дикороса: промывка побегов в холодной воде от излишков соли на поверхности, промывка в проточной воде до содержания соли 3 %, вымачивание в холодной воде до содержания соли 3 %. При промывке папоротника в проточной воде и замачивании зависимость остаточного количества хлорида натрия «у» от времени данной операции описывается следующими уравнениями:

У=1,2х2-1,28х+34,5, Я2 =0,96 в проточной воде (II) У= 4,04 х2-26,07 х +43,1, Я2 = 0,92 при замачивании (III)

Анализ уравнений (II) и (III) показывает, что для достижения количества соли в побегах 3 % при промывке в проточной воде требуется 2,5 - 3 часа, а при замачивании, с двукратной ее сменой - 15 - 20 часов. Многие нутриенты растительного сырья являются водорастворимыми и, следовательно, могут теряться при обработке в водяной среде. Нами были изучены потери некоторых микроэлементов (табл.4). Установлено, что при любом способе промывки теряются минеральные вещества, но наибольшие потери наблюдаются при промывке в проточной воде, поэтому такого способа следует избегать. Из витаминов были исследованы потери аскорбиновой кислоты, как самого нестойкого вещества. При поиске закономерностей, влияния способов промывки папоротника и длительности этой операции установлено, что наиболее существенные потери аскорбиновой кислоты (У) наблюдаются при промывке в проточной воде и минимальные - при промывке от поверхностной соли (х - время промывки, час.). В этих случаях уравнения имеют вид:

У= 2,03 х2 -14,1 х+ 33,48, II2 = 0,91 в проточной воде (IV) У = 0,40 х2 - 1,24 х + 23,68, И.2 = 0.99 при замачивании (V)

Поэтому при использовании солёного папоротника в составе фаршей тонкого измельчения лучше использовать его с содержанием соли 22 %, но производить перерасчет добавляемой соли, а в фаршах грубого помола - 2,5 - 3% Папоротник Орляк имеет рН 6,63 и внесение его в мясную систему изменяет активную реакцию среды фарша на 0,18 - 0,2 в щелочную сторону, что

Таблица 4.

Влияние промывки на минеральный состав папоротника Орляк, мг / кг.

Наимено- Б Мо м8 Си '¿п Ре Мл Са Р Л

вание

Папорот- 23,2 0,73 7,4 2,0 6,1 87,0 15,3 11,0 0,32 0,1

ник + + + + + + + + + +

соленый 1,8 0,11 0,3 0,7 0,3 2,1 1,8 2,1 0,13 0,08

Папоротник после замачивания 21,0 0,69 6,9 1,9 5,8 67,0 13,0 11,0 0,21 0,008

+ 1,6 + 0,21 + 0,37 + 0,3 + 0,1 + 1,9 + 0,6 + 0,3 + 0,02 + 0,0003

Папоротник после 18,9 0,64 5,1 1,6 5,6 64,2 11,2 10,6 0,18 0,006

промывки в проточ- + 1,1 + 0,17 + 0,2 + 0,2 + 0,08 + 1,1 + 0,8 + 0,7 + 0,05 + 0,0002

ной воде

влечет за собой изменение ФТС (ВУС, ЖУС, УС). Экспериментальными исследованиями доказано, что увеличение дозы внесения папоротника от 1 до 9 весовых процента приводит к улучшению технологических свойств фарша (табл. 5), но количество папоротника в фарше более 5 % нежелательно из-за изменения оргаиолептических показателей.

Реакция среды не является единственным фактором, способным изменить функционально-технологические свойства мясных фаршей. Эти свойства зависят также от содержания в системе жира, поэтому в сравнительном аспекте изучены функциональные свойства говяжьего и свиного мяса при различном содержании жира-сырца и растительной добавки. В зависимости от категории в говядине содержится от 9,8 до 20 % жира, поэтому нами исследовались функционально-технологические свойства мясных моделей, содержащих 10, 12, 15 и 20 весовых процента жира - сырца (рис. 10). Установлено, что при совместном введении жира до 20 % и 5 % папоротника к массе обезжиренного говяжьего фарша, его способность удерживать влагу, жир увеличивается. В этом случае образуется стойкая система вода - белок - жир, причём в качестве стабилизатора между жировой и водной фазами выступает белок. Активность белка по отношению к связыванию влаги зависит от рН. Сопоставляя данные рН обезжиренной говядины (рН 5,89), папоротника (рН 6,63) и мясной модели: мышечная ткань (85 %) - (10 %) жир-сырец - папоротник (5 %), отмечаем изменение рН комбинированной мясной системы до 6,2. Очевидно, происходит изменение в заряде белков фарша, следствием чего и стало повышение прочности связи в системе вода - белок. Второй причиной,

о га

30 2« -26 -24 -22 -20

у ~ + + 26,37'

Р.'»0,9263

И20,9904

71

72 - • —-—'■----—~—-

71 - J

70 - х

60 • 68 - 1 *

..3 67 - К** 0*304 ^ ""

66 -

о 65 - — _ _■__— ,

64 -

С1 г

02 -61 - И1«

СО - —.

59 - , ■ .и,--.. - " - , '

ю

20

£

и >.

N

10 20 30 „-Ю 5« 6

: -АДкр^аттвс ягкра, %

3^3 40 50 б содержание '»шра, %

А)

К^ОДОЗ

ехгамн*

О&СЭЗКВрсНВА«

+ асир

— » — свияния

оЯажвряяязя

♦'¡ййр-гпзворо танк 5Т»

10

•зо зо 4о го я

£(ТДерЖ4ШНО жяря,, Р®

и >>

со

?г

III • 9876 5 ■ 4-

«3

а -

¡1

57

55

53

51

«

47 ■ Л*

г -о,<г7 +1 ди*+зл •

к' <-адоб

*3 41

5»

57 55

I "

51 -4» 4? <5

рВ-5.87

и' - о.»««

1С

12.

И

20

£ЕГДСрЖ.-ЩЕС ЖИрй^

10 13 15

содержат»; яшрз, *

•-госяднмд

О 6£1:СНрБПН1Х +

кзгр^п'ФПпрйтлн с 5%

ГОВ2ДЗШЛ

0<1е2хвр£в1т.1«+ аенр

ь1

13 31

«сх<р*|ни? «г«*«к«"« лгегаЛ*

Рис, 10, Влияние папоротника на ФТС свиного (Л) и говяжьего (Б) фаршей.

Таблица 5.

Изменение технологических характеристик фарша при различных дозах папоротника Орляк.

Показа -тели Доза вносимого папоротника (%)

Количество соли в побегах (%)

0 1 3 5 7 9

3 22 3 22 3 22 3 22 3 22 3 22

ВСС, 69,8 69,8 70,5 73,8 70,5 73,9 72,4 74,9 69,8 75,7 72,3 76,4

% к об- + + + + + + + + + + + +

щей 1,2 1,3 0,95 1,1 1,6 1,4 0,6 1,7 1,9 1,1 1,3 1,4

власти

Потери 6,23 6,23 6,65 5,3 5,59 5,09 3,68 5,07 4,14 3,95 4,06 3,99

массы + + + + + + + + + + + +

при 0,15 0,13 0,10 0,08 1,0 1,1 1,3 1,1 0,8 1,3 0,9 0,8

варке, г

влияющей на повышение влагоудерживающей, жироудерживающей способностей и устойчивости системы, является внесение вместе с папоротником отсутствующих в мясном сырье других компонентов, способных связывать влагу, жир, взаимодействовать с белками. Такими веществами в растительном сырье являются гемицеллюлоза, целлюлоза, пектин, лигнин, способные образовывать белок - полисахаридный комплекс.

Результаты исследований, проведенные на свиных фаршах, содержащих папоротник Орляк, свидетельствуют, что комбинированные фарши имели функционально - технологические свойства выше, чем те же самые фарши, но без папоротника. Для выяснения влияния соленого папоротника Орляк на ФТС различных видов фарша нами были проведены модельные опыты на обезжиренных говяжьем, конском и свином фаршах. Выявлено, что ФТС говяжьего и конского фарша находятся на одном уровне, а свиного ниже, что можно объяснить наличием большего белка в говядине (18,9 - 20,9 %) и конине (19,5 - 20,9), чем в свинине (11,7 - 16,7). При выработке мясных продуктов используются определенные сорта мяса и составляются фарши разной сложности, поэтому вызывает интерес изучения ФТС различных промышленных фаршей в сочетание с папоротником Орляк, содержащим 22 и 2,5 % соли: говяжьего 1 сорта, свиного нежирного, смешанного (50: 50) и сарделечного. Установлено, что папоротник при внесении в любой фарш способен изменить его ФТС, но их количественные характеристики формируются в

зависимости от входящих в него компонентов. Исследование изменение ФТС мясного фарша в зависимости от стадии внесения папоротника (табл.6) показывают, что лучше его вносить на стадии кутгерования и при содержании

Таблица 6.

Изменение функционально-технологических свойств говяжьего фарша в зависимости от стадии внесения и содержания соли в папоротнике

Показатели На стадии созревания На стадии кутгерования

Содержание соли в папоротнике 3 % Содержание соли в папоротнике 22 % Содержание соли в папоротнике 3 % Содержание соли в папоротнике 22 %

ВУС, % 48,17+ 1,47 40,94+ 1,51 48,0 +1,28 50,56 ±1,32

ЖУС, % 37,25+ 2,64 37,61+ 2,70 39,264.1,94 40,56+2,0

УС, % 79,7+1,1 72,16+ 1,2 79,81+1,33 83,33+ 1,42

соли в побегах 22 %.

Издавна коренные жители Забайкалья использовали листья папоротника для оборачивания мяса с целью его сохранения длительное время, что объясняется, очевидно, наличием антимикробной активности в этом растении. Это позволило сделать предположение о возможности сокращения или предотвращения обсемененности мясного объекта. Для выяснения бактерицидного действия папоротника Орляк в мясной системе проведены модельные опыты по определению общей обсемененности и количества плесеней. Установлено, что суммарное количество микроорганизмов в фаршах, содержащих 5 % этого растения в 2-5 раз ниже контрольных фаршей в зависимости от суток хранения. Наименьшая степень плесневения установлена для фарша, приготовленного с папоротником. Таким образом, с точки зрения бактерицидных свойств папоротник Орляк представляет интерес, введение его для коррекции химического состава мясопродуктов может оказаться перспективным и для увеличения стойкости мясных фаршей против плесневения при хранении и транспортировке.

Исследования по определению ЛЖК и ААА в фаршах, содержащих папоротник, подтвердили вывод, сделанный нами при исследованиях с морской капустой о непригодности этих химических показателей при определении их сроков хранения.

Наличие в папоротнике Орляк антиоксидантов: каротина (1,13 мг %), альфа-токоферола (2,67 мг %), аскорбиновой кислоты (28,3 мг %) и флаво-ноидов оказывает влияние на степень окисления липидов в фаршевой системе, о чем свидетельствует снижение пероксидного числа фарша.

Таким образом, папоротник Орляк можно рассматривать, как биологически активную пищевую добавку для мясной системы, способную выполнять как

функцию обогащения, так и технологическую.

Следующим растительным компонентом, предлагаемым нами в состав рецептуры мясного продукта - облепиховая мука ТУ 407 01. 93 (Т.Ф.Чиркина, A.M. Золоторева, ВСГТУ). В облепиховой муке нет крахмала и она не может выполнять функцию наполнителя, как пшеничная мука, но, способна обогатить мясную систему пищевыми волокнами (20,11 %), каротин - токоферольным комплексом (каротиноиды - 50 мг %, токоферолы - 123,4 мг %) и аскорбиновой кислотой 200 мг %) (A.M. Золоторева, Д.Ц. Цыбикова). Отсутствие экспериментальных доказательств.. влияния облепиховой муки на качественные характеристики мясной системы затрудняет разработку технологий мясопродуктов, поэтому и был проведен цикл экспериментов в этом направлении. Муку перед внесением в фаршевую систему подвергали набуханию при гидромодуле 1: 5 и продолжительности процесса 90 минут (рис. 11).

И 50-60

Рис. 11. Диаграмма изменения массы облепиховой муки при различном времени набухания и гидромодуле.

Из-за специфической окраски, низкого рН (3,3), образования рыхлой консистенции фарша рациональная доза её использования составляет не более 2 %. При внесении такого количества муки в говяжий фарш его рН снижается на 0,16 и это оказывает влияние на функционально-технологические свойства фарша.

Для выяснения этого факта были проведены исследования на обезжиренном говяжьем фарше и фаршах с разным содержанием жира. Установлено, что при введении облепиховой муки в говяжьи фарши без жира и с жиром-сырцом наблюдается снижение влагоудерживающей и жироудержива -

----^ -ОДОбхи р! -0,4454 5,46

« ^_ — •

___

...

1 • . -

.. I ■

___—

------ у = -0.001 4с + 0 0Й8ЙХ + 5А38

10

12

15

20

содержание жира, %

В2 ВО

78 £ 76

р" 74

сЗ 72

70 38

у = -0,5* ! + 4,1х + 71 2

= 0,975 ___—•--"

___

Г _ I ■

ч—-—- ¿+ игодх.

И ® = 0,6579

10 12 15

содержание жира, %

20

76 «о 74

-у - .-етг&^зх^р-гтп-^х-^м

—-—•

*"—*

___ш.------■~~

■—

у = -0.114:Чх:,+ 1 ЗПЯ7*

Л2 = 11,943 5

84 р 82

78 76

-у- 2,2243X1; 7^,548

3.8946

И

= 0,936'

__

10 12 15

содержание жира, %

20

бэз муки

с мукой

10 12 15 20

содержание жира,%

Рис. 12. Изменение ФТС говяжьего фарша при различных количествах жира и 3 % 0бЛепиховой муки.

ющей способностей и устойчивости систем по сравнению с контрольными фаршами, не содержащими облепиховую муку (рис.12), поэтому её рекомендуется использовать при производстве мясопродуктов, не имеющих жёстких критериев к струюурообразованию, например рубленых полуфабрикатов. Для сохранения функционально-технологических свойств фаршей, содержащих облепиховую муку, на уровне мясных, следует применять стабилизаторы pH.

Облепиховая мука оказывает влияние и на жировую составляющую фаршей - снижая окислительные процессы в жире, о чём свидетельствует снижение пероксидного числа на 15-18 %. Наличие антимикробной активности и у папоротника и других растений позволяет сделать предположение о возможности сокращения или предотвращения обсемененности мясного объекта и за счет введения облепиховой муки. Для выяснения бактерицидного действия облепиховой муки в мясной системе проведены модельные опыты по определению общей обсемененности и количества плесеней в фаршах, содержащих 2 % этой добавки. Установлено, что суммарное количество микроорганизмов в таких фаршах в течение 3 суток хранения при температуре 2+ 2°С почти не отличалось, а на 4 сутки оно составило 25 х 103, против 95 х 103 в фарше без добавок. Степень плесневения у фарша, приготовленного с облепиховой мукой, тоже была меньшей.

Как указано в разработанной нами концепции, для населения Забайкалья требуются продукты с повышенным содержанием витаминов и, прежде всего аскорбиновой кислоты. Самым мощным поливитаминным сырьём являются шиповник и боярышник. Для сохранения всего комплекса пищевых волокон и создания более приемлемой структуры шиповник и боярышник лучше всего использовать в виде пюре, технология которого включает: измельчение каждого вида отдельно на волчке с диаметром решётки 3 мм, варку при добавлении воды 110 % к массе плодов, варку в течение 5 минут при температуре 98 + 2°С, протирку через сито с диаметром решетки 1,2 - 1,5 мм и охлаждение до 15"С. Готовое для внесения в мясную систему плодовое пюре богато калием, железом, кобальтом, магнием, кальцием, пищевыми волокнами и является витаминной добавкой, способной обогатить мясные продукты биологически активными веществами отсутствующими в мясе (табл. 7, 8) и которые необходимы в повышенном количестве при различных заболеваниях, в частности, анемии. Запасы шиповника и боярышника позволяют использовать их в промышленных масштабах.

Химический состав пюре из шиповника и боярышника и его pH отличны от ранее рассматриваемых видов растительного сырья и поэтому необходимо изучение его влияния на качественные характеристики фаршевой системы.. Введение 2 % плодового пюре с pH 4,2 в обезжиренные говяжьи фарши (pH 6,05) смещает активную реакцию среды мясной системы на 0,13 в кислую сторону, что влечёт за собой снижение ВУС, ЖУС и УС на 2 %, 4 - 4,5 % и 3 -4 % соответственно (рис.13) На формирование ФТС оказывает влияние и наличие жира в мясной системе. При содержании жира в фаршах до 12 % обес-

Таблица 7,

Содержание минеральных веществ в пюре из шиповника и боярышника

Наименование Содержание минеральных элементов, мг /100 г

Бе Си РЬ Сё Ъп Са Ме Мп Со № К20 М20

Пюре "Витаминное" 11,5 + 1,3 0,97 ± 0,11 0,39 + 0,04 0,01 о± 0,00 4 1,66 ± 0,12 47,7 5± 1Д 22,8 ± 0,63 3,39 + 0,27 0,18 + 0,03 0,34 + 0,05 168, 75 + 3,2 17,5 + 3,2

Котлеты контроль ные 2,3 + 0,11 0,41 ± 0,03 - - 1,8 ± 1,1 18,0 9+0 ,94 8,23 +0,5 2 0,34 ±0, 05 0,00 026 0,00 2 132, 5 5,1,8 75

Котлеты с плодовым пюре 3,27 + 0,12 0,80 ± 0,02 - - 2,8 + 0,2 25,6 6+ 1,0 9,95 + 0,64 0,63 ± 0,08 0,00 028 0,03 9 150, + 2,2 6,5,0 + 1,4

Таблица 8.

Содержание витаминов в пюре из шиповника и боярышника

Содержание, мг / 100 г

Наименование Тиамин (В,) Рибофлавин (В2) Аскорби новая кислота Ниацин (РР) Кароти-ноиды Токоферолы

Пюре 0,37 0,21 93,9 5,13 2,59 4,50

"Витаминное" + + + + + +

0,06 0,03 1,1 0,48 0,24 0,08

Котлеты 0,011 0,090 - 2,52 0,029 -

контрольные + 0,03 + 0,034 ±0,17 ±0,003

Котлеты 0,08 0,098 30,1 3,13 0,84 -

с плодовым + + + + +

пюре 0,03 0,001 0,63 0,21 0,03

6,1 -6,05 6

5 5,95 * 5,9 5,85 5,8 5,75

у • -0,00( 7х2 + 0 ,011 Зх + 6,04

Я2 = 0, >56

■ ■ и

- -0.0(1 75х2 + II2 = 0.0359 0,6154 : + 5.8^ Р4

78 77 76 75

о?

О 74

><

Ю

73 72 71 70

У = -0,42х + 3,1; 2 п л 8х + 7С ,823

»

/

/ / Чч

/ , Г • / \

/ У*=» -< ,5293х ^3,4 !47х + 59,768

В 2 = 0,7 172

0 10 12 15 жир, %

20

0 10 12 15 20 содержание жира,%

содержание жира, %

—контроль фарш с торе

Рис 13. Влияние плодового пюре на ФТС говяжьего фарша.

.печиваются высокие их способности удерживать влагу и жир. Ухудшение способности фаршей удерживать влагу и жир при тепловой обработке объясняется не только снижением активной реакции среды, но и внесением пищевых волокон, не способных к растворению в воде и гелеобразованию -целлюлозы. Эти пищевые волокна поглощают большее количество влаги за счёт развитой системы субмикроскопических капилляров, но влага в такой системе после измельчения фибриллов целлюлозы слабо связана, поэтому в отличие от пектинов, лигнина они не способны образовывать прочные углеводно-белковые комплексы. В связи с этим рекомендуем использовать плодовое пюре при производстве рубленых полуфабрикатов. Итак, исследования показывают, что пюре из шиповника и боярышника несколько ухудшают функционально-технологические свойства мясных фаршей без добавок, а, следовательно, и такие показатели готовых изделий как сочность и выход.

Плодовое пюре оказывает влияние на развитие микроорганизмов в мясных фаршах в силу присутствия в нём фитонцидов. Микробиологические исследования показывают, что мясные фарши, содержащие 3 % плодового пюре, через 2 суток хранения при температуре 2 + 2°С, имели общую обсеме-нённость 35 х 103 против 65 х 103в вариантах без растительной добавки.

Наличие антиоксидантов-токоферолов, каротиноидов способствует стабилизации жирового компонента фарша, о чем свидетельствует снижение пе-роксидного числа мясной системы при хранении.

Результаты исследований свидетельствуют, что положительная роль плодового пюре заключается только в обогащении мясных фаршей пищевыми волокнами, витаминами (каротин, токоферол, аскорбиновая и никотиновая кислоты). Для стабилизации функционально-технологических свойств фарша можно использовать биологические жидкости с высоким рН или его стабилизаторы. Это следует учитывать при разработке рецептур мясопродуктов с выходом более 100 %. Лучше всего использовать плодовое пюре при изготовлении рубленых полуфабрикатов - котлет, биточков.

Таким образом, проведённые нами исследования по влиянию морской капусты, папоротника Орляк, облепиховой муки, пюре из шиповника и боярышника на фаршевые системы позволяет сделать вывод, что растительное сырье выступает как многофункциональные биологически активные добавки. Варьируя количеством внесённого растительного сырья, можно регулировать функционально-технологические свойства мясной системы, снижать микробиологическую обременённость и стабилизировать окислительные процессы в жировом компоненте фарша. По степени снижения суммарного количества микроорганизмов используемое нами растительное сырье можно расположить в таком ряду: облепиховая мука папоротник — морская капуста ч- плодовое пюре, а по воздействию на окислительные процессы в мясной системе реален такой ряд: облепиховая мука -*■ пюре из шиповника и боярышника — папоротник Орляк ■*■ морская капуста.

Глава 6. ЧАСТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВАЛЕОЛОГИЧЕСКИХ МЯСНЫХ

ПРОДУКТОВ.

В шестой главе изложены частные технологии мясопродуктов с изменённым химическим составом, согласно разработанной нами концепции. Предложено три вида мясопродуктов, обогащённых йодом и три вида -обогащённых биологически активными веществами, предложенного нами, растительного сырья.

Технология изготовления варёной колбасы «Обеденная, обогащённая йодом» предусматривает новую технологическую операцию - обогащение фарша йодом при посоле с использованием рассола. Экспериментальными исследованиями установлено, по мере увеличения времени хранения рассола в нём наблюдаются потери йода и зависят они ог температуры хранения. Рекомендуется йодид калия растворять в рассоле, охлаждённом до температуры 2 + 2°С перед его употреблением. Йодид калия вводится в состав рассола в количестве 400 - 450 мкг на 100 мл рассола. После первых суток в фарше обнаруживается 280 - 315 мкг йода на 1 кг фарша. Потери на дальнейших технологических операциях составляют 7 - 9 %. В процессе хранения колбасы до 5 суток при температуре 4 - 5°С потери йода не обнаружено.

Технология пельменей «Русские йодированные» (ТУ 9214 - 004 -02069473 - 99) предусматривает введение в рецептуру традиционных пельменей «Русские» соединительной ткани выйной связки в количестве 0,9 % вместо жировой ткани (5 % белка соединительной ткани от общего количества белка), предварительно обогащенной йодом по следующей схеме: зачистка выйной связки от жировой и мышечной ткани -* измельчение на волчке с диаметром решетки 2-3 мм 1- варка при температуре 98 + 2°С в течение двух часов -»■ охлаждение до температуры 18-22°С заливка раствором йодида калия концентрацией 0,0058 % в соотношении 2: 1 и выдержка 24 часа при температуре 2±2°С. Вводится йодированная соединительная ткань выйной связки на стадии составления пельменного фарша с применением кутгера. Потери йода на технологическом этапе составляют 7 - 8 %. Содержание йода в одном килограмме пельменей в среднем 200 мкг (Патент № 2142723, от 03.12.98). Установлено, что в процессе хранения до 30 суток при температуре минус 10°С потери йода незначительны и могут составлять от 1,8 до 4,1 %.

Технология производства сарделек с морской капустой (ТУ 9213 - 002 -02069473 - 99) отличается от традиционных рецептурой, подготовкой водорослей, которые замачиваются в холодной воде с гидромодулем 1: 10 на 6 - 8 часов, двукратно измельчаются на волчке с диаметром решетки 3 мм и. вводятся в количестве 5 % к массе .мясного сырья (Патент N° 2099953, опубл. 26.12.97., Б.И.№ 36).

При разработке рецептур мясопродуктов с растительными компонентами использовали симплекс - метод оптимизации рецептур. При составлении математической модели рецептур мясопродуктов учитывали обоснованные дозы внесе-

ния растительного сырья, химический состав каждого компонента рецептуры,, функцией цели - максимальное содержание нутриентов, участвующих в кроветворении, а также йода и пищевых волокон. Поскольку принцип априори не позволяет со стопроцентной достоверностью спрогнозировать поведение мясной системы, разработку рецептурного состава мясопродуктов с растительными компонентами осуществляли в четыре этапа: выбор видов основного сырья, их соотношение (ЭВМ), проведение технологического моделирования с обсуждением результатов, корректировка первичной рецептуры и предлагаемой технологии, апробация новой рецептуры и технологии в производственных условиях.

Технология котлет с облепиховой мукой «Аппетитные» по ТУ 9214 - 003 - 02069473 - 99 предусматривает использование 2 % облепиховой муки, подвергнутой набуханию в течение полутора часов при гидромодуле 1: 5 и введение на стадии приготовления фарша на фаршемешалках после мясного сырья.

В производственных условиях апробированы технологии котлет с папоротником, морской капустой (ТУ 067 / 000700 - 93 на опытную партию) и плодовым пюре. Подготовка папоротника Орляк и морской капусты ведётся также как для сарделек, а плодовое пюре получают по схеме, указанной на странице 34. Вводят в количестве, %: плодовое пюре - 3, папоротник Орляк -5, морская капуста - 5 к массе мясного сырья на стадии приготовления фарша.

Несмотря на то, что при проектировании рецептур мясопродуктов использовали ЭВМ, точное прогнозирование пищевой ценности готовых продуктов невозможно, поскольку используемая программа не учитывает изменения в химическом составе сырья на технологических операциях. Поэтому требуется получить экспериментальное подтверждение в каждом случае, и это рассмотрено в следующей главе.

Глава 7. ОЦЕНКА ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ НОВЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ.

В седьмой главе приведены и проанализированы результаты экспериментальных исследований пищевой ценности мясных продуктов.

Оценку пищевой ценности мясных продуктов проводили по критериям значимости показателей, предложенных И.М.Скурихиным. Согласно этим критериям значимость показателей принималась несущественной, если суточная потребность в белках, жирах удовлетворялась менее 2 %, макроэлементах - менее 4 %; микроэлементах и витаминах - менее 5 %. Полученные значения принимались значимыми, если суточная потребность в пищевых веществах удовлетворялась до 10 %. Когда потребность в пищевом веществе удовлетворялась более 10 %, эта величина принималась как существенная.

Данные о пищевой ценности мясопродуктов, представленные в табл. 9, свидетельствуют о том, что все продукты обладают высокой пищевой цен-

Таблица 9.

Пищевая ценность мясопродуктов (100 г), (показатель значимости, %)

Показатели Название продукта Кол бас», обог «те иная Подо м

Сардельки Котлеты Пельмени

контроль 111.10 С иапо рот 11 иком С камус той копт роль «ыс с мукой С шоре конг роль 11ЫС ибо Яащ СШ1Ы с Подом

Б 1з Л О к % 17,55 ±0,73 15,58 ±1.46 15,23 ±1,40 17.0 ±0,2 15,3 ±0,73 16,12 15,1 +0,42 16,4 10,3

КЗ-С 19,7 17,3 16,9 18,8 17,0 17,9 16,7 18,2

ж и р % 22,59 10,73 21,89 + 1,2 22,5 ±0,95 19,1 ±0,95 19,6 +0,95 20,0 +0,94 20,5 ±1,1 20,8 ±1.0

КЗ-С 25,1 24,3 25,0 21,2 21,7 22,2 22,7 23,1

п в % 0,4 0,07 - 0,4 0,82 - - -

кз-з 3,3

КЗ-НС - 1,6 0,3 - 1,6

£ не ймиио- Кислот мг 4,6 4,39 4,19 4,4 4,21 4,1 4,5 4,5 4,9

КЗ-С 16 15,3 15,8 15 16,5 16,5 16

М И 1С 1' О э л Е м Е Н т ы а мг 0,0011 0.003 0,001 2+0,0 02 0,095+ 0,02 0,001 7+0,0 003 0,0039 +.0,000 4 0,003 8+0.0 002 0,004 4+0.0 004 0,20+; 0,03 0,18 +0,2 0

КЗ-С 47 Ш 10

Ре мг 1,6 10,21 2,66 +0,38 2,83 +0,41 2,3 2,4 10,4 3,26 2,08 + 2,06 + 2,1 +

КЗ-С 10,7 15,6 18,9 15.3 23.3 27,7 13,9 14,4 10

Со мг 0.0005 ±о,поо 2 0.001 8+0,0 01 0,0008 ±0,000 1 о.ооо 26 0,0002 4 0,000 28 0,000 03 0.000 03 0,00 004

КЗ-НС 0,32 1.2 0,53 0,17 0,16 0,2 0,2 0,2 0,2

Си мг 0,24+0, 03 0,25+ 0.02 0,54*0, 01 0,41 + 0,03 0,7+0,0 5 0,8+0, 02 0,2+0, 03 0,2+0 ,03 0,2+ 0,03

КЗ-С 12 12.5 27 20,5 35 40 10 10 . 10

7л\ мг 2,0+0,0 8 2,2+0, 3 2,6810, 08 1,810, 1 1,810,0 9 2,8+0, 2

КЗ-С

В, мг 0,12+0, 01 0,121 0,06 0,18±0, 04 0,111 о.оз 0,09+0, 01 0,081 0,03 0,17+ 0,05 0,16+ 0,04 0,12 10,1

в, КЗ-З 8,5 8,2 6,8

кз-нс 4,0

С Мг 1,4+0, 2 0,4+ 0,08 6,6+0,1 30,1+ 0,63

кз-с 9,4

и И т А М И н ы кз-с 40

1'Р 2,2 +0,04 2.6 10,07 2,8 }0,04 2,85 +0,14 3,13 +0,21 3.97 +0,17 3.19 + 0,26

КЗ-11С

1» ко фе ро лы Мг 0,93 ±0,03 2,36 «,13

кз-з 6,2 15,7

Ка ро Т11 по «Л ы Мг 0,93 i0.II 0.84 10,03

кз-з 18,6 16,8

ностью. За счёт введения в рецептуру сарделек морской капусты повысился критерий значимости по йоду, железу, кобальту, аскорбиновой и никотиновой кислотам, а также каротин - токоферольному комплексу. В отличие от традиционных мясопродуктов сардельки с морской капустой содержат пищевые волокна и аскорбиновую кислоту.

Мясопродукты с папоротником Орляк имеют повышенные показатели значимости по железу, аскорбиновой кислоте и каротин - токоферольному комплексу.

Котлеты с облепиховой мукой имеют существенные показатели значимости по ряду микронугриенгов, отсутствующих в традиционных мясных продуктах (степень удовлетворения, %): каротиноиды - 18,6, токоферолы -16,7, а также 9,4 - по аскорбиновой кислоте, 1,6 % - по пищевым волокнам.

Котлеты с плодовым шоре способны удовлетворить потребность человека на 3,3 % по пищевых волокнам, 9,4 % - аскорбиновой кислоте, 15,7 % - по токоферолам и 16,8 % - по каротнноидам дополнительно к тем микро-нутриентам, которыми богаты традиционные мясные продукты.

Обогащение мясопродуктов йодом переводит пельмени «Русские йодированные» и колбасу «Обеденная, обогащенная йодом» в группу продуктов с существенными показателями по данному элементу.

Таким образом, новые мясопродукты имеют химический состав, согласующийся с разрабатываемой концепцией для Забайкальского региона.

Глава 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРМЕНТА ГИАЛУРОНИДАЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ КОНИНЫ.

Учитывая ситуацию, что одним из традиционных и пользующимся большим спросом у населения Забайкалья мясным сырьем является конина, а также больший спрос на крупнокусковую продукцию и повышенную жесткость конского мяса в нашу задачу входил поиск путей снижения жёсткости и повышения переваримости мясопродуктов из этого вида сырья. Экспериментально установлено, что конина, по сравнению со свининой и говядиной имеет существенную разницу по диаметру мышечных волокон. По нашим данным диаметр мышечных волокон у парной конины на 42 % меньше по сравнению со свининой иг на 57 % - с говядиной, что указывает на большее количество соединительно-тканных прослоек в конском мясе. В связи с чем, наиболее эффективными будут ферментные препараты, обладающие выраженной гиалуронидазной и эластолитической активностями. Среди препаратов такого действия интерес вызывает фермент животного происхождения тестипан, полученный в свое время ВНИИМПом. Нами изучена возможность использования этого ферментного препарата для тендеризации конского мяса. Введение его в мышечную ткань предлагается производить в составе шприцовочной смеси. Изучив протеолитическую и гиалуронидазную активность тестипана в шприцовочной смеси с содержанием хлорида натрия от

16 до 24 % и тршюлифосфата от 1 до 5 %, а также содержания фермента от 0,05 до 1 %, установили, что увеличение хлорида натрия влечет за собой снижение гиалуронидазной активности препарата на 44,4 - 53,5 % в зависимости от содержания триполифосфата натрия (рис.14). Установлено, что рациональной является шприцовочная смесь следующего состава (в весовых процентах): хлорид натрия - 16, триполифосфат- 3, тестипан - 0,5 и вода - остальное. Ведение шприцовочной смеси многоигольным шприцеванием в шахматном порядке (расстояние между уколами 2,0 х 10"2 м) обеспечивает равномерное распределение ферментного препарата в мясе через 2-3 суток при температуре 2+2°С, причём присутствие фермента в смеси ускоряет процесс распределения соли на 1,7 - 5,7 % через сутки выдержки и на 2,9 - 8,4 % - через 3 суток в зависимости от центра введения. Очевидно, тестипан, обладая гиалуронидазным действием, разрыхляет соединительную ткань за счёт снижения вязкости межуточного вещества в процессе хранения мяса при температуре 2 + 2"С. Наблюдаемое при этом снижение показателя напряжения среза у мяса к 3 суткам на 28 - 29 % в зависимости от способов обработки в процессе холодильного хранения при 0-2°С (рис.15) также свидетельствует об этом. Результаты проведённых экспериментальных исследований на различных частях туши конины (табл. 10) показывают, что обработка шприцовочной смесью уменьшает жесткость мяса II категории, подвергнутого тепловой обработке, на 33 - 37 %, а 1 категории - на 14 - 39 % в зависимости от отруба по сравнению с необработанной кониной, что дает возможность решать вопросы перераспределения сырья, направляемого на производство натуральных порционных полуфабрикатов. Снижение жесткости конского мяса зафиксировано и гистологическими методами исследований. В конине, Хранившейся после обработки шприцовочной смесью в течение 7 суток, при температуре 2 + 2°С, установлено разрыхление соединительно-тканных прослоек, увеличение диаметра и площади мышечных волокон (табл.11) за счёт их набухаемости.

Таблица 11.

Изменение диаметра и площади мышечных волокон конского мяса при различных способах обработки и температуре хранения 2 + 2°С.

Время хранения, час Диаметр волокон, мкм Площадь волокон, мкм

Конина необработанная Конина ферментированная Конина необработанная . Конина ферментированная

2 29,9 + 2,0 29,9 + 2,0 701,8+ 1,3 701,8 ± 1,3

24 28,3 ± 2,0 30,2+2,8 625,0 + 2,0 815,9 ± 1,2

48 28,3 ± 2,6 32,9 + 3,7 628,7 ±1,7 849,7 ±1,3

72 36,9 + 3,0 30,7 + 1,9 759,2 ±2,0 754 ±3,0

144 31,1 + 2,9 30,7 + 1,9 759,2 ±2,0 754 ± 3,0

168 30,8 ±3,1 31,0+1,8 744,7 ± 1,9 754 ± 1,1

* 5

К

« ». и л

в о

5 «

5 X

х а

2 8

й н

4

я

5

и

600 500 400 300 200

□ 500-600

В 400-500

□ 300-400

—- В 200-300

количе-

24 !

с1б0

три-

количество соли, 1 21)

%

Рис. 14. Влияние хлорида натрия трнпол«фосфата на гиалуронидазную активность, усл. ед./100 мг

и о

о га

4

3,8 & 3,6 3,4 3,2 3

0,0

027х2 + 0,0603 х 1>,4Т9Г

2 3 4 5 6 7 время хранения,сутки

з,й 3,2 2,8 2,4

1

у - -0,0 Шк1 +1 1,3107ж ■ 2,9982

< ■

У = -0, •ч-З <Ш>93х Ч3.236{

л'4* у = -0,0 296хЧ( \ ,07671 -( 3,3709

4 —конина необработанная

5 посрл с ферментом 2. —посол без фермента

6 7 8 время хранения, сутки

Рис. 15'. Изменение пластичности и напряжения спечя конского мяса

I Таблица 10

Изменение напряжения среза разных отрубов туш конины после искусственной ферментации

(температура 2 + 2°С)

Конина 1 категории Изме -нение показа теля, % к контро лю (жарен ое мясо Конина 2 категории Изме

Неида

Наименование части Мышца Напряжен И не среза, Р хЮ"5 Па (сырое мясо) Напряжение среза. Р хЮ'5 Па (сырое мясо) Напряжение среза, Р хЮ"5 Па (сырое мясо) Напряжение среза, Р хЮ'3 Па (сырое мясо) Напряжение среза, Р хЮ"5 Па (сырое мясо) Напряжение среза, Р хЮ"5 Па (сырое мясо) Напряжение среза. РхЮ"5 Па (сы-рое мясо) Напряжение среза, Р хЮ"5 Па (сырое мясо) показа теля,% к контро лю (жаре: иое мясо

Наружный кусок заднетазовой части Полуперепо нчатая, плусухожил ьная 0,64 ±0,02 0,35 = 0,06 2,85 +0,002 1,9 ±0,01 30,2 0,64 +0,03 0,33 +0,06 2,83 +0,05 1.8 ±0,02 36,4

Внутренний кусок заднетазовой части Стройная 0,60 ±0,03 0,30 -0,07 2,46 +0,19 1,9 +0,06 22,8 0,63 +0,06 0,34 ±0,04 2,87 +0,09 1.92 ±0,03 1 33,2

Боковой кусок заднетазовой части 0,68 ± 0,01 0,38 ±0,004 2,75 +0,02 1.7 ±0,02 39,2 0,85 +0,06 0,32 го.ооз 2,71 +0,04 1,7 +0,03 37,3

Верхний кусок заднетазовой части Глубокая, среднеягоди чная 0,66 +0,06 0,32 ±0,1 2,14 +0,2 1,48 +0,12 30,8 0,65 х0,065 0,33 ±0,004 2,82 ±0,01 1.6 ±0,04 43,3

Спинная часть Длинейшая мышца спины 0,64 ±0,05 0,27 ±0,04 2,34 +0,04 1,8 +0,5 23,1 0,62 ±0,03 0,33 +0,02 2,7 ±0,03 1,78 +0,009 34,1

Лопаточная честь Трёхглавая плеча, трапециевид ная 0,66 ±0,06 0,4 +0,001 2,28 +0,6 1.96 +0,15 14,1 0,66 ±0,04 0,41 +0,001 2,78 ±0,02 1.86 +0,06 33,7

Снижение жёсткости и ускорение процессов созревания в конском мясе оказывают существенное влияние на степень гидролизуемости его белков пищеварительными ферментами (рис.16).

О суток 1 сутки 2 сутки 3 суток

Рис. 16 Степень перевариваемое™ конины.

Проведённые исследования доказывают возможность использования конины при производстве диетических продуктов, включая натуральные полуфабрикаты, пользующиеся широким спросом у населения.

Использование шприцовочной смеси для тендеризации мяса защищено авторским свидетельством № 1295550 от 8 ноября 1986 года.

На основании проведённой работы можно сделать следующие выводы:

1. Обоснована концепция создания промышленных технологий мясопродуктов с учётом природных климатических, биогеохимических, экологических условий, традиций и структуры питания, а также имеющих место алиментарно-зависимых заболеваний в Забайкалье, заключающаяся в необходимости создания мясопродуктов, обогащенных йодом, нутриентами, участвующими в кроветворении, пищевыми волокнами, антиоксидантным комплексом, а также расширении ассортимента крупнокусковых продуктов из конины.

2. Установлена возможность обогащения йодом мясных продуктов. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены три способа йодирования мяса: введение йодида калия в мясную систему в составе рассола (заявка на патент); введение йода, предварительно связанного с белками соединительной ткани выйной связки (Патент № 2142723, 1999г); введение в рецептуру мясного продукта растительного сырья, богатого йодом - морской ка-

пусты (Патент № 2099953, 1997 г). Установлена степень связывания йода различными видами (конина, свинина, говядина) и тканями (мышечная, жировая, сухожилия, соединительная ткань выйной связки) мяса. Определены основные характеристики и разработана математическая модель связывания йода соединительной тканью выйной связки в зависимости от степени измельчения и длительности тепловой обработки; предложен технологический регламент йодирования соединительной ткани как компонента для рецептур мясопродуктов. Установлено, что йод находится в перевариваемой части белков соединительной ткани выйной связки.

3. Экспериментально установлено бакгериоскопическое воздействие йодида калия на микрофлору мяса, в том числе на плесени (зелёные и чёрные) и кишечную палочку, влияние этой соли на окислительные процессы липидов фарша и трансформацию нитрита натрия.

4. На основе теоретических обобщений предложена методология создания мясопродуктов с использованием местного растительного сырья и продуктов его переработки - папоротника Орляк, облепиховой муки, пюре из шиповника и боярышника, а также морской капусты. Изучен химический состав растений, его изменения в процессе подготовки перед внесением в мясные системы. Установлены рациональные дозы их внесения в фаршевые системы, влияние этих доз на изменение функционально - технологических, микробиологических показателей фаршей и окислительные процессы липидов в них.

5. На основе экспериментальных данных разработаны рецептуры и технологии мясопродуктов с изменённым химическим составом за счёт использования биологически активных веществ растительного сырья согласно разработанной концепции, установлена их пищевая ценность.

Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований, сформулированы научно - практические рекомендации по созданию технологий мясопродуктов с учётом региональных условий. Разработаны, апробированы и внедрены технологии производства 6 наименований мясопродуктов. Способы производства мясопродуктов с папоротником Орляк и морской капустой защищены авторскими правами.

6. Теоретически и экспериментально обоснованы перспективы использования ферментного препарата, с выраженным гиалуронидазным действием, при производстве крупнокусковых продуктов из конины. Установлен состав шприцовочной смеси на основе изучения действия триполифосфата натрия и хлорида натрия на гиалуронидазную активность тестипана и эффекта тендеризации. Получены данные о степени воздействия шприцовочной смеси на различные части (мышцы) конских туш, диаметр и площадь мышечных, волокон конины при различных способах обработки в процессе хранения, степени переваримости белков конского мяса, что позволяет расширить ассортимент крупнокусковых продуктов из конины (а. с. № 1295550,1986 г.).

7. Новизна технических решений подтверждена двумя авторскими свидетельствами, двумя патентами и одной приоритетной справкой по заявке.

Таким образом, применение предложенных способов йодирования мясных продуктов, использование биологически активных веществ растительного сырья и ферментных препаратов позволило реализовать предложенную нами концепцию создания мясных продуктов с учётом особенностей Забайкальского региона.

Принятые сокращения

ФТС - функционально - технологические свойства фарша, ВУС - влагоудер-живающая способность, ЖУС - жироудерживающая способность, УС -устойчивость фаршевой системы; ВСС - водосвязывающая способность; NO - окись азота; HNCh— азотистая кислота; NO2 — закись азота; KJ - йодид калия, ФКПс - NaN02 - фарш конский посоленный (10 % рассола 24 % - ной концентрации); нитрит натрия внесён при кутгеровании; ФКПс - NaN02-KJ -фарш конский посоленный рассолом той же концентрации и количестве, но содержащим 150 мг нитрита натрия и 200 мкг йодида калия; ФКПс - NaN02- К - фарш конский посоленный так же как предыдущие пробы; нитрит натрия внесен при кутгеровании; ФКПс - NaNOj -KJ - К - фарш конский посоленный как предыдущие пробы; йодид калия внесен при посоле, а нитрит натрия - при кутгеровании; ФПК - фарш конский посоленный; ФПК - 200 мкг- фарш конский + 10 % 24 % - ного рассола + 200 мкг йодида калия; ФПК - 2000 мкг -фарш говяжий + 10 % 24 % - ного рассола + 2000 мкг йодида калия; ЛЖК -летучие жирные кислоты; AAA - амино-аммиачный азот; КЗ-С- коэффициент значимости «существенный>г, КЗ-НС - коэффициент значимости «несущественный»', КЗ-З - коэффициент значимости «значимый»;

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1.Лузан В.Н., Васильев A.A. Влияние шприцовочной смеси, содержащей ферментный препарат, на качественные показатели конских полуфабрикатов. -Тезисы докладов 26 научно- практической конференции, Улан-Удэ: ВСТИ,

1985.

2. Васильев А. А., Лузан В. Н.. Пищевая ценность конского мяса // Обзорная информация / АгроНИИТЭИММП, 1985. - 45с.

3. Васильев A.A., Лузан В.Н., Шаробайко В.И. Влияние шприцовочной смеси, содержащей ферментный препарат, на структурно - механические характеристики конины // Материалы Всесоюзной научно-технической конференции. "Теоретические и практические аспекты применения методов ХФХМ с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов",- Москва,

1986.

4. Лузан В.Н., Васильев A.A. Исследование и разработка технологии производства натуральных полуфабрикатов из конского мяса //Сборник тезисы докладов XXV научной конференции,- Улан-Удэ, 1987. - 56с.

5. Большаков A.C., Тулеуов Е.Т., Амирханов К.Ж., Васильев A.A., Лузан В.Н. Производство продуктов из конины // Обзорная информация, мясная промышленность,-М.: АгроНИИТЭИММП 1988,-45с.

6. Лузан В.Н., Васильев A.A. Сардельки для лечебно-профилактического питания с папоротником // Сборник тезисы докладов научно-практической конференции. - Улан-Удэ, ВСТИ. - 1992.

7. Лузан В.Н., Васильев A.A. Сардельки лечебно-профилактического питания с морской капустой // Сборник статей научно-практической конференции,- Улан-Удэ, ВСТИ, 1992.

8. Лузан В.Н. Технология изготовления продуктов специализированного питания // Информационный листок № 35 - 94, Улан - Удэ: Бур. ЦНТИ, 1993.

9. Лузан В.Н., Цыбикова Д.Ц. Специализированный продукт питания-Информационный листок № 36 - 94. -Улан-Удэ: Бур. ЦНТИ, 1994.

10. Батуева С.Д., Васильев A.A., Лузан В.Н. Управление качеством готовой продукции при проектировании лечебно - профилактических продуктов на мясной основе // Материалы научно-технической конференции "Теоретические и практические аспекты применения методов ИФХМ с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов в АПК".- М.: МГАБ, 1994.

11. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф., Батуева С.Д. Использование плодов шиповника и боярышника при производстве мясопродуктов // Сборник тезисы статей научно-практической конференции ВСТИ, Улан-Удэ, 1995.

12. Лузан В.Н. Использование дикоросов для повышения пищевой ценности мясных продуктов // Сборник тезисов докладов 1 международной конференции "Пища. Экология. Человек". - Москва, 1995.

13. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Мясные продукты, обогащенные йодом // Сборник научных трудов. Серия: Биотехнология пищевых производств. -ВСГТУ, 1995.

14. Чиркина Т.Ф., Лузан В.Н. Методические аспекты использования растительного сырья в мясном производстве // Сборник научных трудов. Серия: Технология и биотехнология пищевых и кормовых продуктов. - ВСГТУ, 1996, с. 114-116.

15. Чиркина Т.Ф., Битуева Э.Б., Лузан В.Н. Эластическая ткань, как дополнительный источник пищевого сырья с заданными свойствами // Сборник статей. Тематические чтения. Академия прикладной биотехнологии, Москва, 1996, с.110.

16. Чиркина Т.Ф., Битуева Э.Б., Лузан В.Н. К вопросу йодирования мясных продуктов // Сборник тезисов 1-ой Международной конференции. "Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания",- Истра, 1997, с. 263-264.

17. Батуева С.Д., Лузан В.Н., Мадагаев Ф.А., Морхосоева С.Т. Расширение ассортимента мясных продуктов специального назначения // Сборник тезисов 1 - ой Международной конференции "Научные и пракги-

ческие аспекты совершенствования качества продуктов детского и геро-диетического питания". - Истра, 1997, с. 335 - 336.

18. Лузан В.Н. Многокомпонентные мясопродукты профилактического назначения // Сборник тезисов 1-ой Международной конференции "Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геро-диетического питания". - Истра, 1997, с. 336 - 337.

19. Лузан В.Н., Мадагаев Ф.А., Морхосоева С.Т. Комбинированные продукты питания на основе мяса и растительного сырья // Материалы Российской научно-практической конференции "Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования",- 1997,- с.91.

20. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф., Драгина В.В. Производство специализированных продуктов на мясной основе: - Учебное пособие / ВСГТУ - Улан-Удэ, 1997,-69с.

21. Битуева Э.Б., Чиркина Т.Ф., Лузан В.Н. Полифункциональное использование эластической ткани в производстве мясных продуктов // Сборник тезисов 2- ой Международной конференции "Пища. Экология. Человек". -Москва, 1997.

22. Битуева Э.Б., Чиркина Т.Ф., Лузан В.Н. Йодированные мясопродукты. // Материалы Международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК.- Краснодар, 1997.

23. Лузан В.Н., Битуева Э.Б., Матусевич В. К вопросу обогащения йодом мясных продуктов // Мясная индустрия, № 3, 1997.

24. Лузан В.Н., Мадагаев Ф.А., Морхосоева С.Т., Нурмурхамедов Э. Влияние папоротника Орляк на технологические характеристика фаршевых систем // Сборник научных трудов. Серия: Технология, биотехнология и оборудование пищевых и кормовых производств / ВСУТУ,- Улан-Удэ, 1997,- с.84-85.

25. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Расширение ассортимента мясных продуктов, содержащих биологически активные компоненты // Известия ВУЗов: пищевая: технология. 1997,- № 4-5.

26. Битуева Э.Б., Чиркина Т.Ф., Лузан В.Н. Йодирование мясопродуктов II Материалы республиканской юбилейной научно-практической конференции, посвященной 75- летию санитарно-эпидемиологической службы России - Улан-Удэ, 1997.

27. Лузан В.Н., Золоторева А.М., Цыбикова Д.Ц., Чиркина Т.Ф. Использование облепиховой муки в мясном производстве И Материалы 3 Международного симпозиума по облепихе. - Новосибирск, 1998,- с. 124-125.

28. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Влияние папоротника Орляк на функционально-технологические свойства фаршей // Материалы Международной, конференции "Продукты XXI века - технология, качество, безопасность" посвященной памяти В.М. Горбатова. - Москва, 1998.

29. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Необходимость в продуктах специалии-зированного питания в Заб^рр^е // MfVIPRHiyiM Международной научно-тех-

нической конференции. "Ресурсосберегающие технологии пищевых производств"- Санкт-Петербург. - 1998.

30. Чиркина Т.Ф., Битуева Э.Б. Лузан В.Н. Йодированные мясопродукты // Известия ВУЗов: пищевая технология. - 1998, № 5-6.

31. Тугутов Ф.Д., Мадагаев Ф.А., Лузан В.Н. Изменение содержания ароматических веществ при посоле говядины в парном состоянии и холодильной обработке // Сборник научных трудов. Серия: Технология и биотехнология пищевых и кормовых продуктов /ВСГТУ. -Вып. 5. - Улан-Удэ, 1998, с. 98 -101

32. Хориноева Н.В., Лузан В.Н. Маркетинговые исследования и территориальная организация мясной промышленности // Сборник научных трудов. Серия: Технология и биотехнология пищевых и кормовых продуктов / ВСГТУ.

- Вып. 5. - Улан - Удэ, 1998, с. 75 - 80.

33. Хориноева Н.В., Лузан В.Н. Рынок мясопродуктов Улан - Удэ // Сборник научных трудов. Серия: Технология и биотехнология пищевых и кормовых продуктов / ВСГТУ. - Вып. 5. - Улан - Удэ, 1998, с. 80 - 84.

34. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Анализ структуры питания жителей Забайкалья и пути ее коррекции // Сборник научных трудов. Проблемы Земной цивилизации "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока". -Иркутск: ИрГТУ, 1999, выпуск первый, часть 2, с. 102-112

35.Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Влияние облепиховой муки на функционально-технологические свойства говяжьего мяса // Сборник научных трудов. Серия: Технология и биотехнология пищевых и кормовых продуктов / ВСГТУ.

- Вып. 6. - Улан - Удэ, 1999.

36.A.C. №12955500 от 8 ноября 1986 г. Способ производства натуральных мясных полуфабрикатов / Лузан В.Н., Васильев A.A., Стекольников Л.И. Алехина Л.В., Мадагаев Ф.А..- Заявлено 26.06.85 г. Опубликовано 08.11.86

37. A.c. N° 1391566 (СССР). Способ тендеризации мяса / Ф.А.Мадагаев

A.М. Кметь, В.Н. Лузан. - Заявлено 27.11.85 г. Опубликовано 03.01.88 г. Б.И., №6.

38. A.c. № 1697677. Способ производства колбасных изделий./ Лузан

B.Н., Васильев A.A., Вахрамеев В.К., Юрченко H.A. - Заявлено 04.07.90 г. Опубликовано 15.07.91 г.

39. Патент № 2099953 (РФ). Способ производства колбасных изделий / В.Н Лузан., С.Д. Батуева. - Заявлено 26,12,95 г. Опубликовано 26,12,97 г.

40. Патент № 2142723. Способ производства йодированной пищевой добавки / Т.Ф Чиркина., Э.Б Битуева., В.Н Лузан., С.Н Ланцов. 18, 11.98.

41. Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф. Способ обогащения йодом мясных продуктов. Заявка № . приоритетная справка от

42. ТУ 400- 700 - 93. Котлеты для лечебно - профилактического и школьного питания на опытную партию).

43. ТУ 9213 - 001 - 02069473 - 97. Сардельки "Здоровье" с папоротником.

44. ТУ 92 13 - 002 - 02069473 - 99. Сардельки "Диетические" с морской капустой.

45. ТУ 9214 - 003 - 02069473 - 99. Котлеты «Аппетитные» с облепиховой мукой".

46.ТУ 9214 - 004 - 02069473 - 99. Пельмени «Русские йодированные».

47. Лузан В.Н. Влияние морской капусты на функционально-технологические свойства мясного фарша. - Мясная индустрия, №7, 1999, с18-19.

48.Лузан В.Н., Чиркина Т.Ф., Токаев Э.С. Использование йодида калия при посоле фарша. - Мясная индустрия, №5, 2000, с 25-26.

Формат 60x90/16 Печать офсетная Бум. тип Тираж 100 экз. Зак. 296

Предприятие "Полиграфсервис " 109316, Москва, ул. Талалихина, 26

Применение соевых белков выгодно в том плане, что позволяет из мяса разного качества получать системы с высокими функциональными свойствами и продукты с повышенным содержанием белка (100, 103, 166). Положительные свойства соевых препаратов позволяют применять их в мясной промышленности многих стран (138, 166, 313). Количество введенных белков колеблется от до % (150, 171). По признанию J.Cuist (166) с разрешением на использование в Германии соевых белков при производстве мясных продуктов у производителей продукции появились новые возможности прогнозирования функциональных свойств самого соевого белка с помощью Finderprint - системы и мясных систем. В России рекомендуется в традиционные виды колбасных изделий вводить % концентрата, % изолята, а в комбинированных - до % изолята, взамен - % мяса, в том числе в составе белково - жировых эмульсий (108). Для приготовления эмульсии с соевым концентратом оптимальны соотношением концентрата, воды и жира считают 1: 3: до 1: 3: 6, в случае соевого изолята - соответственно 1: 5: (366). Соевый белково -жировой обогатитель, предложенный Винниковой Я.Г. и другими, при введении в состав рецептуры колбасных изделий в количестве - %, оказывает положительное влияние на физико - химические свойства мясного фарша (366).

В России освоено массовое производство целого ряда мясопродуктов с содержанием соевых препаратов. Введение в рецептуры колбасных изделий до - % белков соевых препаратов не приводит к снижению их качества и пищевой ценности (138, 366). В фарш рубленых полуфабрикатов рекомендуется вводить - .7 % изолированного соевого белка (138). Изучено качество модельных фаршей вареных колбас, в рецептуру которых включались копреци-питат и изолят соевого белка в соотношении 1: 1. Установлено, что введение такой композиции белков в фарш способствует увеличению пищевой ценности (138).

Наиболее перспективными, имеющими достаточные ресурсы, видами растительного белкового сырья, многие авторы считают семена таких масличных культур как: хлопчатник, конопля, рапс, лен, горчица. По традиции эти растения выращивают и используют в качестве источника пищевого масла, но при этом образуется значительное количество жмыха, который используется в качестве растительного белка (219, 325). Добавление муки хлопчатника в количестве - % в фарш сосисок изменяет окраску фарша, вкус готового продукта и другие показатели качества, но в целом качество сосисок приемле мое (219). Следует отметить тот факт, что использование любой растительной добавки изменяет органолептику мясного продукта, но это не следует считать отрицательным явлением, если не вызывает изменение аппетита у потребителя, тем более, что во многом это определяется привычками, а их можно формировать. Так, в Англии основная масса колбас сероватого цвета, так как там практически не используют нитрита натрия, и потребители воспринимают это нормально.

В литературе появились сообщения об использовании в мясной промышленности побочных продуктов переработки зерен кукурузы, которые содержат до % белка. Экстракция позволяет получать изолированный кукурузный белок с содержанием белка до % (17).

Определенный интерес вызывают семена бобовых культур - горох фасоль, чечевица. Содержание белка в них - %, причем белок отличается хорошей сбалансированностью аминокислот (170). Важным свойством этих белковых препаратов является их хорошие функциональные свойства - растворимость в водных средах, способность образовывать и стабилизировать эмульсии, водо- и жиросвязывающую способности, набухаемость (170). При внесение гидратированной гороховой муки в рецептуру фаршей в количестве - %, получается композиция, в которой присутствуют углеводы 2,58 -3,67 % и снижается содержание жира (17). Последнее является положительным фактом по ряду известных причин, наличие же углеводов в мясной системе не вызывает нежелательных эффектов. Однако следует отметить и отрицательное свойство бобовых, заключающееся в наличии ингибиторов протеаз.

Многими учеными мира ведутся исследования по использованию белковых препаратов из пшеницы, семян подсолнечника, шафрана, гороха, фасоли, люпина (17, 34, 334). Большой интерес вызывает подсолнечник, ядра которого содержат около % масла, - % белка, 9-12 % клетчатки и - % общих Сахаров. Кроме того, семена подсолнечника богаты витаминами группы В, каротином и минеральными веществами - кальций, фосфор (266, 271).

В настоящее время в России, США, Германии и других странах разработана технология получения белковых продуктов из подсолнечника и изучается возможность их применения в мясной промышленности (266). Ученые Югославии предлагают введение в рецептуры вареных колбас % белка подсолнечника и % белкового обогатителя (266).

Конец 70-х и начало 80-х годов ознаменован тем, что мясная промышленность стала использовать и другие виды растительного сырья и не только как источник белка, но и как добавку, способную снизить калорийность мясных продуктов (325). Содержание растительного компонента в мясо - растительных продуктах, составляет 5-30 % (17, 34, 325, 354).

Инжияц A.A. и другие предлагают изготовление колбас и голубцов с овощными наполнителями (139, 140, 141). С добавлением овощей известна технология низкокалорийных детских биточков, в рецептуру которых кроме мяса входит молоко сухое, казеинат натрия, морковь или тыква, белок соевый.

Данные продукты рекомендованы для питания детей и взрослых с избыточным весом и ожирением. Известны колбасные изделия, содержащие до % наполнителя из свежих овощей - картофеля, свеклы, моркови и их смесей (325, 360). Использование овощных наполнителей позволит снизить калорийность мясных продуктов (133). В ФРГ запатентована технология низкокалорийного паштета, включающего кроме мяса, цветную капусту и морковь, сельдерей, соевые ростки (259). Вместо сырых овощей возможно использование сушеных измельченных овощей: картофеля, гороха, лука, кукурузы, кабачков, сельдерея, петрушки, зеленых бобов, перца и капусты (219, 223, 259). Есть научные исследования, доказывающие возможность использования вместе с сырыми и консервированные овощи, приправы. R. N. Maher и F.W. Billerbeck разработали мясорастительные палочки, сырьем для которых служило сырое мясо, а также сушеные измельченные овощи: картофель, горох, лук, кукуруза, кабачки, сельдерей, петрушка, зеленые бобы, перец, капуста. R.L. Laugherty разработал продукт в виде сосисок, середина которых нафарширована приправой, состоя -щей из горчицы, маринованных овощей, перца, кетчупа и сыра ( ).

Многие овощи богаты пищевыми волокнами как гомогенными (целлюлоза, лигнин, пектин, альгиновая кислота), так и гетерогенными (целлюлозо -легнины, гемицеллюлозо - целлюлозо - лигнины, гемицеллюлозы).

В - х годах начал накапливаться статистический материал, свидетельствовавший о прямой зависимости между недостатком пищевых волокон и массовым развитием болезней, называемых болезнями нарушенного метаболизма (55, 68, 69, 119, 126, 128, 120). Пристальное внимание ученых к неусвояемым углеводам началось с работ Briquette и Н.С. Trawell и ими же к началу 70-х годов сформулирована концепция о пищевых волокнах в которой они указывали, что богатая ими пища может предотвратить болезни цивилизации (366, 357, 389). К настоящему времени многочисленными исследованиями подтверждено благоприятное влияние пищевых волокон на метаболиз углеводов, жиров при сахарном диабете, желчекаменной болезни, на предотвращение многих заболеваний толстой кишки, сердечно - сосудистой системы (55, 67,

70, 122, 125, 118,136, 149, 389). Пищевые волокна, содержащиеся в растительном сырье, выполняют разнообразные функции в организме человека: механические, связывают воду (набухают), сорбируют минеральные и низкомолекулярные вещества, желчные кислоты, поглощают токсичные вещества и выводят их из организма, активизируют секреторную деятельность кишечника, продлевают процесс пищеварения, выравнивают поступление сахара в кровь (34, 67, 70, 69,125, 149, 290, 301, 336).

При рекомендуемой Институтом питания АМН физиологической норме пищевых волокон - г/ сутки (71), фактическое их потребление, судя по литературным данным, колеблется от до г/ сутки (34). Попытки построить рацион с необходимым количеством пищевых волокон из традиционных пищевых источников не увенчались успехом, поскольку при этом в - раза увеличивалась его калорийность. Для достижения больших результатов, ученые предлагают выделять пищевые волокна в виде концентрированных препаратов и использовать при выработке мясных продуктов. По мнению многих исследователей, такой подход позволит обеспечить необходимое количество неусвояемых углеводов в рационе без увеличения калорийности и объема пищи (71, 366). Учитывая, что каждому человеку свойственны свои привычки питания, целесообразно расширить ассортимент продуктов, чтобы человек мог сам отобрать биологически активные вещества и более адекватно отвечать будет смешанный, а не чисто растительный или мясной белок.

На сегодняшний день известны технологии получения концентратов пищевых волокон. Так, в Одесском технологическом институте им. М.В. Ломоносова создан целый ряд технологий получения пищевых волокон из вторичных продуктов переработки злаковых культур, люцерны и других видов растительного сырья (71, 113, 136, 140). Следует отметить также значительный вклад многих исследователей (Бражников A.M., Липатов Н.Н., Рогов И.А. , Токаев Э.С., Суханов Б.П., Винникова Я.Г., Батретдинов и другие) в разработку теоретических и практических основ этого направления.

Работами Т.Ф. Чиркиной, A.M. Золоторевой показана возможность обогащения пищевыми волокнами ливерных колбас. В качестве источника пищевых волокон предложена облепиховая мука в количестве %. Традиционная ливерная колбаса с % облепиховой муки имела коэффициент удовлетворения в пищевых волокнах равный 1,11, а в экспериментах in vivo доказана способность ливерной колбасы выводить тяжелые металлы (136). Известна технология мясных консервов в рецептуру которых входит - % пищевых волокон (136, 414), структурными элементами которых являются: целлюлоза, пектин, лигнин. Так, введение в рецептуру мясных консервов муки или крупы перловой или ячневой обогащает их клетчаткой, что способствует нормализации функции кишечника у детей и предупреждает проявление аллергических реакций (414). При производстве сосисок в качестве добавки вносят %, от общего веса, отрубей из твердых сортов пшеницы с целью обогащения мясного продукта пищевыми волокнами (34). Известно, что в отрубях содержится - % пищевых волокон, против 10,2 % в пшенице. Кроме этого отруби богаче, чем зерно по содержанию никотиновой кислоты.

В Московском государственной университете прикладной биотехнологии, под руководством Н.К. Журавской ведутся исследования по использованию метилцелюлозы в технологии быстрозамороженных рубленых полуфабрикатов. В Одесском технологическом институте в рецептуры мясных изделий включают изолированные препараты пищевых волокон, выделенные из пшеничных и ржаных отрубей.

В России последние десятилетие заметно изменились привычки в питании человека, и растет сознание населения о необходимости перехода к потреблению пищи не только пониженной калорийности, с меньшим содержанием жиров, повышенным содержанием пищевых волокон, но и обогащенной биологически активными веществами. На использование растительного сырья взглянули по - новому. Растительные компоненты способны дополнить отсутствующие или недостающие в мясных продуктах биологически активные вещества. Растения являются источником легкоусвояемых углеводов, органических кислот, ненасыщенных жирных кислот, пищевых волокон, каротиноидов, флавоноидов, токоферолов, филлохинонов, аскорбиновой кислоты и других веществ. В состав растений входят ароматические и вкусовые соединения, способствующие улучшению усвоения нутриентов, а также фитонциды и хлорофилл, обладающие антибактериальной активностью. Минеральные вещества растений включают разнообразные элементы, состав и количество которых зависит от места произрастания, но в общем случае растения намного богаче кальцием по сравнению с мясом. При этом композиции биологически активных веществ в растениях созданы самой природой и оказывают на организм в своем большинстве более эффективные действия, чем отдельно взятые чистые препараты. Эти качества растительных компонентов позволяют производить мясные продукты целенаправленного действия: антианемические, противо-зобные, с радиопротекторными и другими лечебными свойствами.

Введение в состав колбасок экстрактов укропа, петрушки вместе с соевым изолятом, позволяет получить сбалансированные полноценные мясопродукты с профилактическими свойствами. Эти колбаски могут с успехом использоваться для питания детей с хроническими заболеваниями органов пищеварения - гастрит, дауденит, гастродауденит, панкреатит (414).

Авария на Чернобыльской АЭС, поставила перед специалистами пищевой промышленности задачу разработки новых продуктов, отличающихся от традиционных радиопротекторными, антиокислительными и антимутагенными свойствами, то есть свойствами, снижающими «экологический риск». Для решения этой задачи необходимо в продуктах массового назначения довести содержание белка, витамина В15, минеральных веществ - калия и кальция, веществ сорбирующих тяжелые металлы и радиоактивный йод, а также природных антиоксидантов ( аминокислота - цистин, витамины - А, С, Е, бета -каротин , фосфорлипиды) до нормативных потребностей (290). Известно, что кальций обеспечивает конкурентное замещение и выведение из организма радиоактивного стронция. По данным отечественных и зарубежных исследований обогащение пищевого рациона кальцием снижает опасность воздействия радиоактивного стронция на организм человека приблизительно в 1,5 раза (301). Функция бета - каротина в защитном механизме весьма разнообразна. Он способен захватывать и разрушать свободные радикала, сдерживая тем самым повреждения клеточных структур, стимулирует иммунные реакции и при этом не имеет токсического эффекта (189).

Введение кальция и бета - каротина в мясные системы возможно в виде лекарственных препаратов или солей, а также в виде природных добавок. Так, при производстве консервов для питания детей с - ми месячного, в качестве обогатителя кальция использовалась скорлупа куриных яиц, приготовленной по специальной технологии (175),

На территории СНГ произрастает свыше ООО низших и высших растений, из этого количества % составляют дикорастущие (55, 56). Несмотря на такое изобилие, растительные ресурсы до конца не использованы в пищу, хотя многие из них играют большую роль в профилактике и лечении разных заболеваний. Эти растения позволят не только разнообразить наш рацион, но и обогатить пищу витаминами, минеральными элементами и другими биологически активными веществами.

Из литературных источников известно, что морская капуста, цитрусовые, чабрец, укроп, мелиса, мята перечная, змееголовник и многие другие овощи, фрукты и дикоросы рекомендованы для питания людей, работающих в контакте с радиоактивными и тяжелыми металлами (290) и есть целый ряд культурно и дикопроизрастающих растений, обладающих антиоксидантными свойствами, например, мята, укроп, петрушка, крапива двудомная, крапива коноп-левая (290, 227). Можно предположить, что включение растительного сырья, имеющего вышеуказанные свойства, в рецептуры мясных продуктов позволит обогатить их биологически активными веществами.

В литературе мало информации об использовании в мясной промышленности дикорастущих растений, которые в большинстве обладают фармакологическими эффектами. Известно об использовании настоя почек березы, шиповника и толокнянки при производстве диетических консервов для профилактики и лечения атеросклероза (415). Добавление настоев трав повышает биологическую ценность консервов, а использование их позволяет повысить витаминный баланс в организме человека и повысить иммунитет. З.А. Марх, Л.И. Лейченко разработали несколько вариантов консервов для питания детей, больных пиелонефритом с применением настоев лекарственных трав, обладающих противовоспалительным, бактерицидным и мочегонным действиями. В состав таких консервов, кроме настоев трав, входит мясо говяжье и куриное, овощи, крупы, растительное масло (6, 415).

В ВСГТУ разработана рецептура колбасных изделий, в состав которых входит крапива коноплевая (289). Крапива коноплевая содержит в своем составе комплекс физиологически - активных веществ - витамин С (126,6 мг на 100г) бета - каротин (4,94 мг на г), каротиноиды (сумма 52,17), хлорофилл (96,41 мг на г) и эти вещества хорошо сохраняются в водных растворах (289). Действие перечисленных биологически активных веществ на организм человека хорошо известно. Хлорофилл, например, усиливает основной обмен, стимулирует грануляцию и эпителизацию пораженных тканей (290).

Введение водного экстракта крапивы в мясные системы повышает их способность связывать влагу на 4,5 % (290). Колбасные изделия с крапивой отличались от контрольных, повышенным содержанием аскорбиновой кислоты, бета - каротина, калия, кальция (290).

Титовым Е.И., Митасёвой Л.Ф., Липатовым H.H. и другими была разработана биологически активная композиция, содержащая морковь, капусту и пшеничные отруби подвергнутые ферментации молочно - кислыми бактериями. По данным авторов пищевая добавка включает биокомпоненты микробных клеток, витамины, пищевые волокна, что способствует нормализации обмена веществ в организме человека. Вареные колбасы с содержанием % этой композиции имели высокие технологические свойства и органолептические показатели (191).

Для придания профилактических свойств мясным консервам предлагается введение в их рецептуру бета - каротин и селенат натрия (191). Известен продукт для детского питания, включающий свиной жир, мясную массу с добавлением кости, крахмала, биоактивный комплекс в виде экстрактов из выжимок граната и винограда. Автором не раскрывается профилактический эффект данного продукта, однако известно, что такая рецептура обеспечивает продукту с повышенную биологическую ценность и усвояемость (14).

По данным Г.И. Молчанова, М.И. Лукьянова введение в рецептуру колбасных изделий добавки из травы нута (семейство бобовых), в качестве эффективного профилактического гиплипидемического и гипогликемического средства, позволяет придать терапевтический эффект этим изделиям. Важен и факт обладания нутом антиокислительными свойствами.

В целях придания лечебных свойств мясным продуктам, Киевский НИИ гигиены и питания предлагает использовать частичную замену мяса жмыхом и шротом зародышей кукурузы, семян льна, сафрола и томатов. Авторы считают, что сочетание растительных белков с животными, снижает уровень холестерина, повышает сопротивляемость организма (337).

Все виды растительного сырья содержат фенолы (283, 337). Особый интерес вызывают антиоксидантные свойства фенольных соединений. Легко окисляясь, они защищают многие биологически активные вещества, повышают их устойчивость в организме. Ряд фенольных соединений проявляют противоопухолевые и радиозащитные свойства (95).

Многие виды растительного сырья содержат крахмал. Крахмал не придает мясопродуктам лечебных свойств, но способен улучшать функционально -технологические свойства мясных фаршей, формируя у готового продукта плотную консистенцию. Известно, что органолептические показатели продуктов влияют на аппетит человека. Основными источниками крахмала являются крупы, мука, картофель, горох, фасоль и другие, содержащие крахмал до %. В зеленых частях растений до %. Общеизвестен тот факт, что крахмал обладает хорошей сорбционной способностью по отношению к воде и липидам.

В Германии производят специальные крахмалы под названием Firt - Тех и Instant -N - Oill (174). Возможно использование водных суспензий, в которых помимо гидролизованного крахмала, содержится соль или смеси солей (хлориды щелочных или земельных металлов, сульфаты щелочных или земельных металлов) в количестве 0,1 % к массе крахмала (174). Кроме улучшения функциональных свойств мясных систем, удается получить продукт с низким содержанием жира (2,5 % -15 %).

Таким образом, сочетание мясного сырья с компонентами растительного происхождения, способствует образованию легкоусвояемых комплексов, свя -зыванию и выведению холестерина, пролонгированию процесса пищеварения, повышению усвояемости продукта, улучшению витаминного и минерального состава.

Проблема сочетания в одном продукте растительного и животного сырья гораздо глубже, чем это кажется на первый взгляд. В первых, в растениях могут содержаться соединения, отрицательно действующие на физиологические и биохимические процессы в организме или блокирующие всасывание необходимых компонентов в продукте животного происхождения. Так, избыточное количество щавелевой кислоты, фитина, танина связывают двух- и трехвалентные макро- и микроэлементы в неусвояемые соединения (415). Повышенное содержание легкоусвояемых углеводов, витаминов А и Д, эфирных масел и гликозидов перегружает функции печени и других защитных систем организма (150). К нежелательным соединениям относятся глюкозинолаты, которые способны изменять вкус продуктов, влиять на активность щитовидной железы (150). В патологии человека, в зонах эндемического зоба с гипотирои-дией (недостаточной функцией щитовидной железы) или без нее, эти соединения, как полагают, могут оказывать стимулирующее действие на фактор зобо-образования, который уже имел место на фоне обычного питания. Основным таким фактором является недостаток йода, отсутствие витамина А. Источником этого провитамина являются растения (150).В растениях многих видов выявлена тиаминаза, особенно заметна ее активность в фасоли, горчице, хлопчатнике, землянике, брюссельской и красной капусте, семенах риса. Однако никаких наблюдений относительно нехватки витамина В[ у человека при чрезмерном потреблении этих пищевых продуктов не зафиксировано (150). В сое имеются вещества, противодействующие витамину Bi2 и так далее. Насколько сейчас известно, указанные вещества не связаны с патологией человека, если эти продукты не употребляются в сыром виде и в большом количестве или как лекарства, то есть в очищенном виде, а входят в организм с пищей. Кроме того, известно, что влияние почти всех токсичных действий на организм, исправля ется присутствием других веществ. Так, в растительном масле, апельсиновом соке имеется соединение цитраль, оказывающее токсичное действие на организм, но его воздействие на организм сглаживается витамином А (150).

В таблице показаны нежелательные соединения в растительном сырье. Возможно, при тщательном изучении любого растительного объекта, окажется, что все они могут быть источниками нежелательных соединений и наносить вред организму при неправильном приготовлении и бесконтрольном употреблении.

Общеизвестно традиционное использование в мясной промышленности пряно - ароматических (дикорастущих пищевых) трав и их плодов в виде специй и пряностей - перец, лавровый лист, тмин, кориандр и культурно произрастающих - укроп, сельдерей, петрушка. Их назначение придать мясным изделиям специфический вкус и аромат. Однако пряности и специи выполняют не только эту функцию. Они способствуют нормальному функционированию организма, поскольку в их состав входят физиологически активные вещества -гликозиды, эфирные масла, горечи, которые вызывают аппетит во время приема пищи, способствуют выделению пищеварительных соков и придают им активность, и таким образом, участвуют в усвоении организмом пищевых веществ. Именно поэтому многие авторы, давая характеристику пряностям и специям, рассматривают их как пищевые и лечебные вещества (193,325). В последние годы расширился ассортимент пряностей и специй. Так, для приготовления колбасных изделий рекомендуют использовать душицу, аир, полынь, майоран, лаванду, тимьян, шалфей, пижму и некоторые другие (184). Так, например, использование душицы, майорана, шалфея, лаванду, чебреца и тмина при производстве кровяных колбас и зельцев значительно улучшают их вкус. Появились сообщения о возможности использования в составе мясных продуктов лука порея, сельдерея, пастернака, петрушки, топинамбура, экстрактов трав мяты и шиповника (223,325).

Таблица 13.

Основные группы нежелательных соединений в семенах белковых, масленичных, зерновых культур и в листве.

Соединения Источник Основные направления

Происхождения

Белки:

-ингибиторы амила- зы Соя Ингибирование амилазы

-ингибиторы протеа- Ингибирование амилазы зы Соя,рапс,подсолнеч- Нарушение всасывания ник, Аллергии

-лектины Арахис. Неврологические рас

-белки-аллергены Соя,рапс,подсолнеч- стройства

-токсичные амино- ник, кислоты Арахис. липоксидаза Соя,рапс,подсолнеч- Разрушение витамина А ник,

-тиаминаза Арахис. Разрушение витамина В1

Соя, рапс.

Фасоль, горчица, рис,

Красная капуста.

Гликозиды:

-сапонины Соя, рапс, подсолнеч- Изменение вкуса, ингиник бирование ферментов.

-цианогенные глико- зиды

-глюкозиноляты Соя, рапс Неврологические изменения

Соя, рапс

Изменение вкуса, влияние на зоб, канцерогенное действие

Еще одно направление использования растительного сырья - это влияние на стабильность компонентов мясопродуктов. Многие виды растений содержат природные антиоксиданты - бета - рибофлавин, каротин, каротиноиды, токоферолы (193, 221, 223, 227). Технологическое действие антиокислителей может выражаться в виде ингибирования процесса окисления липидов (224, 296). Так, C.B.Rasmussen предложил добавление измельченных нерегидрированных семян горчицы в колбасные продукты, особенно в сырую свиную колбасу в количестве 0,01 - 0,03 кг на кг фарша, которое задерживает окислительное про-горкание и увеличивает срок ее хранения. При добавлении этого компонента сосиски улучшается их структура, товарный вид и облегчается снятие оболочки. Лучшие результаты получают при измельчении горчичных семян размером - мкм.

В литературных источниках появились сообщения о том, что растительные компоненты используют как вещества способные влиять на цвет мясопродуктов. Так, В.В. Куликова с соавторами предлагает при производстве рубленых полуфабрикатов сублимационной сушки в мясные фарши добавлять экстракты черного и зеленого чая, в виде - % водного раствора (175). По данным авторов, введение в комбинированные фаршевые системы концентратов чая дает возможность сгладить негативный эффект, вызываемый снижением интенсивности цвета полуфабрикатов, при - % уровне замены мяса белковыми препаратами.

Каждый регион обладает большим запасом растительного сырья, в том числе и того, который ранее уже использовался в пищу человеком (лебеда, дикий лук и другие) и при дополнительном изучении сочетаемости с мясным сырьем можно вновь вовлечь его в круговорот ресурсов.

Таким образом, анализ литературных источников показывает, что имеется определенный ассортимент специализированных продуктов на мясной основе. Тем не менее, нами не найдена информация о промышленном выпуске таких продуктов. Нигде нет информации о том, что разрабатываются продукты лечебно - профилактического назначения для конкретных регионов с учетом их традиций питания, особенностей климатических условий, биогеохимических и экологических особенностей.

2.4. Роль ферментов в снижении жесткости и повышении перевариваемости мясного сырья.

Одним из негативных важнейших качественных показателей мяса для использования его в диетических продуктах является его жёсткость. Жёсткость мяса характеризуется степенью сопротивления его измельчению, разжёвыванию, резанию.

Жесткость мяса в той или иной степени свойственна практически всем видам мяса. Но особенно это свойство присуще конине и говядине.

Отмечают, что до настоящего времени причины жёсткости мяса до конца не установлены ввиду сложности мяса как системы. Жёсткость мяса предопределяется прижизненными факторами, а также направленностью и глубиной ав-толитических процессов в послеубойный период. К прижизненным факторам относят количество и строение соединительной ткани, размеры мышечных пучков волокон. Размеры пучков, образующих на поверхности разреза крупную или мелкую зернистость, определяется числом волокон и их величиной (289, 361, 362). Следовательно, здесь роль играет состав соединительной ткани (коллаген, эластин, основное вещество).

Таким образом, изыскания способов мягчения ткани были важны не только в интересах технологии производства конского мяса. При этом преследовались цели повышения перевариваемости продуктов из конины. Словом, этот вопрос уже давно представлял особый интерес и к настоящему времени накопился немалый опыт применения различных способов снижения жёсткости различных видов мяса.

Начало решению этих вопросов было положено ещё в предвоенные годы многими учёными, среди которых выделяются И.А. Смородинцев и В.И. Плотников, изучавшие действие на мясо протеолитических ферментных препаратов.

К ранним работам относятся также исследования A.A. Аглицкой, Я. Кулик, Т. Барбер, В.И Соловьёва, В.И. Шивлих, H.A. Дович, Ф.К. Ицкович, Э.И. Несосен и др. (173, 307, 320). В США, Англии, Франции и ряде других стран в разные годы в целях мягчения мяса были испытаны папаин, фицин, бромелин, броме-лаин, мацин, трипсин, панкреатин, розим, грибная амилаза, биопраза и другие ферменты растительного, микробиального происхождения. Изучалось действие, как отдельных ферментов, так и разных их композиций (43, 167, 289, 319, 343).

Теоретической основой использования ферментных препаратов является их способность, также как и естественных ферментов мышечной ткани, расщеплять белки, изменять их структуру и тем самым способствовать улучшению консистенции, вкуса и аромата готового продукта. Известно, что выдержка мяса как раз и представляет собой необходимость прохождения целого комплекса процессов, объединяемых общим названием - созревание мяса. Ведущую роль в этих процессах играют ферменты. В отличие от парного мяса, такое мясо называют естественно ферментированным. В связи с этим весьма логично выглядят попытки усиления положительного эффекта влияния собственных ферментов мяса дополнительным введением в него различных ферментных препаратов - искусственная ферментация. Работы такого рода проводилась многими исследователями.

В свете сказанного особое значение приобретает изучение процессов, протекающих в мышечной ткани животных при искусственной ферментации. Изучение ферментативных процессов сулит возможность рационального управления технологическим процессом и, как следствие, гарантированное получение продукта высокого качества.

При введении протеолитических ферментных препаратов в мышечную ткань интенсифицируются биохимические процессы протеолиза, скорость и глубина которого зависят от концентрации использованных при обработке мяса ферментов, способа их введения, температуры, активной реакции среды, а также от вида обрабатываемого сырья. Для максимального проявления мягчащего действия ферментов необходимо соблюдение оптимальных режимов и параметров ферментной обработки, которые обеспечили бы наиболее высокую эффективность их действия.

В зависимости от способа обработки и состава ферментного препарата, времени обработки, количество введенного препарата варьирует в очень широких пределах. Таким образом, использование каждого ферментного препарата, и тем более, ферментных препаратов в приложении к новым видам сырья предполагает собой обязательную необходимость проведения специального исследования по определению оптимальных технологических параметров их применения. Представленные ниже данные литературы дают представление о том, как изменяются эти параметры в их приложении к конкретным видам сырья и применяемых ферментов.

Исследуя жесткость парной говядины при ферментации, З.П. Пшеничная, И.Л. Фиргер с соавт. отмечают, что после выдержки образцы, обработанные в парном состоянии 0,5 - % - ным раствором сухого ферментного препарата из поджелудочной железы (СКФП), имели значительно лучшую консистенцию (на 16-32%) по сравнению с необработанными образцами. Авторы указывают, что при обработке вышеуказанным раствором в течение суток при температуре 2-6°С (введение 5% к массе мяса) достигается достаточный протеолиз мяса, повышается гидратация белков и пластичность (200).

Л.И. Кулик для улучшения вкусовых свойств мяса (аромат, вкус) и его сочности использовала водный раствор ферментной смеси из автолизирован-ной поджелудочной железы крупного рогатого скота и овец в соотношении : (1 часть автолизата и части воды). Мясо обрабатывали погружением его в раствор в течение мин. По окончании ферментации образцы поджаривали 10-13 мин при температуре 180-200°С. Исследования показали, что после обработки говяжье мясо 2-го сорта (лопатка, наружные мышцы заднетазовой части) на 65% нежнее по сравнению с необработанным мясом. Увеличение нежности при обработке говяжьего мяса 1-го сорта (толстый и тонкий края, внутренние мышцы заднетазовой части) составляет 71% по сравнению с контролем (181).

B.S. Yadava and B.N. Singh, осуществляя обработку козлинного мяса про-теолитическим ферментом, выделенным из произрастающих на полях Индии незрелых плодов сорняка Cucumis pubescens, указывали, что органолептиче-ская оценка такого мяса выше, чем у мяса после тендеризации папаином (443).

Для оценки пищевой ценности существенное значение имеют данные пе перевариваемости составных частей продукта ферментами пищеварительного тракта. Выполнено ряд работ, освещающих эту сторону взаимодействия ферментов на разные виды мяса.

При обработке ферментами перевариваемость белков мышечной ткани повышается, она увеличивается как в случае обработки пепсином, так и трипсином, что свидетельствует о более полном расщеплении белков готового продукта. Согласно данным Г.К. Ереминой и соавт. (134) при обработке мяса, направляемого для производства копченостей, 1%-ным раствором лидальбина перевариваемость пепсином и трипсином составляет соответственно (в % к контролю) 101,7 и 90,8 %.

Результаты исследований В.З. Краковой и соавт. (177) показывают, что после обработки говяжьего мяса папаином скорость расщепления белков пепсином увеличивается на 15%. В.И. Соловьевым (331) выявлена прямая связь между влагосвязывающей способностью и жесткостью мышечной ткани. Расщепление пептидных связей, сопровождающееся образованием и накоплением свободных карбоксильных и аминных групп, приводит к дополнительному увеличению влагосвязывающей способности, сочности и снижению жёсткости мяса. Увеличение содержания связанной воды в говяжьем мясе при обработке его трипсином при 10°С отмечено A.A. Аглицкой и др.(18). По наблюдениям авторов в говяжьем мясе при естественной ферментации (0 - 6°С), минимальное содержание связанной влаги 58,9 % приходится на вторые сутки и 64,3%-через суток хранения. Связанная влага искусственно ферментированного мяса по сравнению с необработанным, на 2-е сутки увеличилась до 68,2%, что составляет 15,8 абсолютных процента. Отмечено, что искусственные ферментация не меняет направленности процесса естественного созревания, а лишь интенсифицирует его и сохраняет свойства мяса, близкие к парному. Подобные данные были получены этими же авторами при обработке говяжьего мяса комплексным препаратом поджелудочной железы. При выдержке мяса в течение мин при температуре 20^21°С количество свободной воды уменьшается (до ферментации % , после %), связанной - увеличивается соответственно до и %, при этом в значительно большей степени, чем при обработке трипсином.

Н. Муминов установил, что при обработке говяжьего мяса 2-го сорта % раствором прототерризина в количестве % к весу мяса влагосвязывающая способность увеличилась в 1,5 раза по сравнению с необработанной говядиной (231).

В.И. Мицыком, К.Е. Вуйнштейном, В.И. Калугиной (221) установлено, что в говядине на вторые сутки ферментации растворами оризина и протерри-зина при температуре 2°С количество связанной воды увеличивается на 12-15 % по сравнению с исходным количеством, в результате чего на 1,5 - % увеличивается выход сырого мяса и на - % варёного. Хороших значений нежности ферментированное говяжье мясо достигает после двухсуточного хранения при температуре 4-6°С. Образец мяса по сравнению с контрольным размягчался на % больше. P.A. Лори (199), Э.Кармас (147) связывают увеличение влагосвязы вающей способности мяса, прежде всего с изменением состояния белков - расщеплением и развёртыванием полипептидных цепочек, что приводит к увеличению количества функциональных групп, способных удерживать влагу. A.C. Цынерович считает, что действие ферментов состоит в расщеплении отдельных пептидных связей в сложных молекулах белков, составляющих оенову мйбфйбрилл. При этом нарушается структура ткани, ослабляется её прочность и уменьшается жёеткбсть (402). Однако, экспериментальные данные C.L.Daven arid K.V. Gilbert (110) указывают на исчезновение z- пластинок, в результате чего уменьшается предел прочности миофибриллярных компонентов мышцы на разрыв. Аналогичные данные о разрушении z- пластинок при обработке миофибрилл трипсином наблюдали N. S. Stomer, D.E. Gooll, L.E. Roth (321), а при обработке свиным пепсином A.A. Белоусов и Е.И. Скалин-ский (39).

Включение протеолитических ферментных препаратов в шприцовочные рассолы стимулирует набухание мышечных волокон и повышает расщепление белков in vitro ферментами желудочно - кишечного тракта. К.Е. Вуйнштейн (78), применяя терризин и оризин для обработки говяжьего мяса, указывал на повышение переваримости мяса пепсином на 7,0 %, панкреатином - на 6,0 %. Подобные результаты были получены А.Г. Покладом (289). Обработка мяса тандарином перед его жарением повышает атакуемость белков ферментами желудочно - кишечного тракта по сравнению с контролем на 36,8 - 39,1 %. В.И. Соловьёв (322) исследовал влияние субтилизина и кислой протеазы на степень перевариваемости мяса по сравнению с контролем увеличивается на - %.

I. Hinichs, I. Whitaker (400) изучали биологическую ценность говяжьего мяса, ферментированного препаратом фицина. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии этого ферментного препарата. Биологическая ценность мяса, ферментированного фицином, возрастает. Фицин более активно действует на соединительнотканные белки в кислой среде. Результаты изучения перевариваемости термообработанных образцов ферментированной в условиях посола говядины, после обработки её рассолом, содержащим пепсин, показали, что перевариваемость готовых изделий в 1,09 раза превосходит пере-вариваемость образцов, посоленных рассолом без фермента. Использование в составе рассолов пепсина, таким образом, обеспечивает тендеризацию, повышение водосвязывающей способности и улучшение перевариваемости мяса (167). Улучшение перевариваемости ферментированного мяса во многом обусловлено наличием в нём белков, уже подвергшихся более или менее глубокой деструкции. Особенно это касается коллагена и эластина - белков, наиболее трудно расщепляемых пищеварительными ферментами.

Известно (402), что ни одна из протеиназ не может гидролизовать все пептидные связи белковой молекулы. Так, пепсин расщепляет пептидные связи, преимущественно образованные аминогруппой тирозина, а трипсин - пептидные связи, в которых участвуют карбоксильные группы аргинина и лизина. Используя специфичность действия, очевидно, можно составить многокомпонентные смеси ферментных препаратов, обладающих более широким (в смысле атакуемости пептидных связей) ферментным спектром их действия. Однако особый интерес представляет применение ферментов «разнопланового» действия. Здесь имеется в виду специфичность действия не только на определенные пептидные связи (типичные протеолитические ферменты), но обладающие также способностью расщеплять и соединения небелковой природы (например, мукополисахариды) и поэтому называемые ферментами гиалуронидазного действия. К такому рода ферментам относятся гиалуронидаза, папаин, тести-пан и некоторые другие.

При использовании ферментов гиалуронидазного действия происходит разрыхление соединительной ткани. Как известно, в состав соединительной ткани, кроме эластиновых и коллагеновых волокон входит основное (межуточное) вещество, играющее роль цементирующего фактора. Это вещество по своему химическому строению является гликопротеином - сложным белком, про-стетическая группа которого представлена мукополисахаридами. Одним из важнейших мукополисахаридов является гиалуроновая кислота. Гиалуроновая кислота способна образовывать растворы высокой вязкости за счет чего в межклеточном пространстве удерживается вода. Гиалуронидаза (гиалуронат - гли-кангидролаза) относится к группе клюкозамингликоногидролаз, катализирующих расщепление кислых мукополисахаридов основного вещества соединительной ткани - гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфатов А и С (398). В присутствии гиалуронидазы этот кислый мукополисахарид расщепляется на отдельные фрагменты, которые затем подвергаются гидролизу с образованием № ацетил - глюкозамина и (I - глюкуроновой кислоты (398).

Таким образом, основное вещество соединительной ткани участвует в формировании консистенции мяса, изменяя в частности, его упруго - эластические свойства. Кроме того, как считает, A.C. Кузьмин основное вещество оказывает влияние и на прочностные свойства тканевой структуры (182).

Для достижения мягчающего эффекта, очевидно, особенно важно применение ферментов, обладающих гиалуронидазным действием, поскольку при этом разрыхляется межуточное вещество соединительной ткани. Об этом убедительно свидетельствуют исследования М. Miller, J. Kastelic, которые показали, что полученные после извлечения из мяса саркоплазматических и миофиб-риллярных белков, белки стромы подвергаются действию папаина и гиалуро-нидазы. Авторы сделали вывод, что лабильность соединительной ткани во многом зависит от состояния ее аморфного вещества. Косвенное подтверждение этому можно найти и в работах других авторов. Так, добавление в рассол 0,2 % - ного прототерризина или 0,005 % - ного протосубтилина усиливает деструкцию мышечных волокон, повышая пластичность мяса на - % (200).

Среди ферментных препаратов гиалуронидазного действия особый интерес представляет тестипан, предложенный ВНИИМПом для тендеризации мяса. Этот ферментный препарат имеет ряд преимуществ по сравнению с другими подобного рода препаратами. Прежде всего, это относительно дешевый препарат (в ценах 1995 года его стоимость составляла рублей за кг, тогда как цена за кг оризина и терризина составляла рублей, трипсина 13600 рублей). Тестипан обладает совокупностью активностей: протеолитической, гиалуронидазной (гиалуронидазная преобладает) и эластической на уровне папаина. Температурный оптимум его протеолитической активности находится при температуре 60°С и гиалуронидазной при - 40°С. Храниться ферментный препарат может три года при комнатной температуре без потери активности (26). Авторы предлагают использовать 0,0025 , 0,05 и % - ные растворы ферментного препарата для обработки говяжьих порционных полуфабрикатов методом погружения.

Между структурой и физико - химическими свойствами мяса существует тесная взаимосвязь. Основными показателями, характеризующими изменения микроструктуры мышечной ткани, являются исчезновение исчерченности, увеличение диаметра волокон, лизис ядер, появление узлов сокращения и фрагментация волокон.

H. Wang, С.Е. Wier, M.L. Rirhner В. Ginger при изучении действия нескольких протеолитических ферментов на структурные компоненты мышечной ткани отмечали, что в начале атакуются и разрушаются сарколемма и оболочки мышечных волокон, затем разрушаются ядра мышечного волокна и эндемизий (444).

Посол баранины, в присутствии ферментного препарата лидальбина, вызывает более высокую степень набухаемости, исчезновение поперечной исчерченности, поперчно - щелевидную деструкцию мышечных волокон, разво-локнение и фрагментацию пучков соединительной ткани (444). Путем введения в мясо ферментных препаратов гиалуронидазного действия, совместно с рассолом можно ускорить распределение в мясе солевых растворов и самих ферментов, поскольку рассол в этом случае выполняет одновременно роль просаливающего агента и роль растворителя. А. С. Большаковым с соавт. установлено, что при добавлении в рассол 0,1 % - ной гиалуронидазы площадь поперечного сечения зон распределения солевого раствора в ткани в - раза больше, чем в образцах без гиалуронидазы. Авторы предполагают, что при введении в мышечную ткань фермента гиалуронидазы усиливается гидромеханическое давление рассола, что способствует быстрому и равномерному распределения посолочных веществ между волокнами. Механизм этого явления, как полагают ряд авторов, состоит в том, что при обработке мышечной ткани гиалуронида-зой, вследствие разрыхления основного вещества образуются поры, через которые осуществляется процесс быстрого и равномерного распределения посолочных веществ и самого фермента. Кроме того, продукты распада гиалуроно-вой кислоты участвуют в образовании аромата готовых изделий (182). Некоторые авторы предлагают вносить в рассол, кроме обязательного компонента фермента , также и некоторые добавки. Так, по данным В.И. Калугиной (151), добавление - % фосфатов в рассол способствует значительному росту про-теолитической активности тканевых ферментов (на 44,4 - 75,5 %).

Следует указать, что некоторые ферментные препараты обладают негам ~ тивным побочным действие, придавая неприятныи посторонний запах или привкус. Это обстоятельство делает необходимым проведение специальных исследований.

Из приведенных литературных данных следует, что обработка мяса растворами протеолитических ферментных препаратов, а также их растворами с различными добавками является одним их наиболее эффективных способов тендерезации различных видов мяса, позволяющих улучшать качество мяса и мясопродуктов путем уменьшения жесткости и интенсификации процесса созревания.

Для создания научных основ технологии производства штучных изделий из конины, таким образом, необходимо проведение специальных исследований для разработки оптимальных условий применения протеолитических ферментов в промышленных условиях. Поскольку признак жесткости у конины выражен наиболее ярко из всех традиционных видов сырья, применение ферментных препаратов для мягчения конины будет особенно эффективным. Это позволит расширить использование конины, как диетического сырья, при производстве продуктов профилактического назначения.

2. 5. Способы обогащения пищевых продуктов йодом.

Способы профилактики могут быть как в виде применения лекарственных препаратов (применение антиструмина, раствора Люголя), так и в виде обогащенных йодом пищевых продуктов. Поскольку йодная профилактика не ликвидирует недостаточности йода в природе, профилактические мероприятия должны проводиться постоянно и для всего населения. На основании анализа литературных данных нами предложена классификация мер йодной недостаточности, указанная на рисунке ЩПри первом уровне йодизации «немой профилактики» йодистый калий добавляют в пищевую соль. Количество внесенного калия в разных странах варьирует в широких пределах: от - мг (на кг поваренной соли) до мг. В России стандартная добавка йодида калия, до недавнего времени составляла мг/ кг соли, в настоящее время - микрограммов йода в кг соли, без учета степени йодной недостаточности или заболевания в регионах. Однако йодирование поваренной соли не совсем себя оправдывает, о чем свидетельствуют расчеты. Так, поступление йода с солью в сутки (6 г соли - мкг йода), усвояемость соли организмом (20 - %), то есть примерно 1,5 г в день. Следовательно, чтобы удовлетворить суточную потребность в йоде, через потребление йодированной соли, концентрация йода в ней должна составлять мг/ кг. Следует отметить, что производство йодированной соли, в последние лет, резко сократилось. В 1989 году произведено 65,5 % от потребности, в 1990 году - %, после 1990 года эта цифра составляет 0,07 % (2,5 тонны) от общей добываемой соли. Кроме того, определенная часть проданной соли не отвечает действующему ГОСТу (90), из - за больших потерь при транспортировке и хранении соли. Например, повышенная влажность воздуха в ряде регионов приводит к быстрому увлажнению соли и вымыванию из нее йодистого калия, вследствие его высокой растворимости (164). Не следует забывать также советы медиков, которые рекомендуют снижать потребление соли.

Таким образом, считать поваренную соль единственным объектом для йодирования, нет оснований.

Известны способы йодирования хлеба путем добавления йодистого натрия с таким расчетом, чтобы каждый потребитель (500 - г хлеба) мог получить в день 0,00023 г йодистого натрия (345). Пробовали проводить йодиза-цию чая путем смачивания его 0,15 % - ным раствором йодистого калия (10 мл раствора на г чая). Анализируя химический состав перечисленных продуктов и формы связи йода с объектами, есть основания считать, что количество йода при таком уровне йодизации останется не учтенным.

1 способ йодизации

2 способ йодизации

3 способ йодизации

4 способ йодизации

Пищевые продукты —?-:

Добавка йодистого калия или натрия Ж

Соль

Чай Масло Сыр

Включение в рецептуры пищевых продуктовсырья, богатого йодом

1/

Морская капуста Кукумария Мясо мидии

Мясо проду кты V

Кон феты

Напи тки V

Салаты

Салаты

Включение в рецептуры пищевых продуктов сырья, предварительно обогащенного йодом

Ж.

Эластические волокна

-Ж.

Папоротник и другие растения Ж

Мясные Колбасные Колбасные Мясные полуфабри изделия изделия полуфабри каты каты

Ж.

Быстрозамо роженные готовые блюда

Обогащение йодом продуктов через "биологический реактор"

Добавление в корм йодистого калим, морской капусты

Лицо Т

Хлеб I

Мясо

Мясопродук ты

Для лечебного питания

Рис.10'. Способы йодирования пищевых продуктов

Более качественный уровень йодизации получается при введении препаратов йода в плавленые сыры, где гарантируется концентрация йода в готовом продукте 0,075 - 0,10 мг/ г, а также при создании комбинированных пищевых продуктов. Например, рекомендуется добавлять в первые и вторые блюда белковую добавку с йодом, полученную из черноморской водоросли филлофлоры ребристой, где содержание йода составляет - 1,5 % . Преимущество второго уровня над первым заключается в том, что в рецептуру продуктов входит не свободный йод, а йод, связанный с белками, жирами, углеводами. Иод, находясь в связанном состоянии, меньше теряется при различных способах кулинарной обработки. Однако, не следует забывать, что длительное хранение пищевых продуктов приведет к снижению содержания в них йода в результате разрушения его связи с органическими соединениями. Возможно, следует идти по пути создания пищевых добавок содержащих йод в связанной форме и имеющих длительные сроки хранения при обычных температурах.

Специфическая йодизация объектов осуществляется через промежуточный организм - биологический реактор. Примеры этому уже есть. Японские специалисты предлагают обогащение яйца йодом через добавление в корм препаратов йода. ОАО «Дрожжевой завод» выпускает дрожжи хлебопекарные прессованные, йодированные, содержащие 6,0 мг/ кг йода (376).

Таким образом, проблема профилактики эндемического зоба и йод-дефицитных состояний требует новых решений, позволяющих ввести связанный с органическими молекулами йод, что даст возможность заранее прогнозировать содержание йода в готовом продукте, а также производить более широкий ассортимент йодированных продуктов с учетом традиций питания и финансовых возможностей покупателей.

ГЛАВА III. МЕТОДОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. л л

У^т

3.1. Схемы проведения экспериментов.

Предложен общий методологический подход к обоснованию технологии получения мясопродуктов целевого назначения (рис.1 Д рассмотрены условия постановки экспериментов и методы исследований, даны характеристики объектов исследований, изложены методологические подходы и схемы организации исследований, исходя из поставленных задач.

Поскольку для достижения поставленной цели решалось несколько задач все экспериментальные исследования проводились в пять этапов.

На первом этапе были определены основные блоки направлений исследований, позволившие научно обосновать концепцию создания промышленных технологий продуктов питания с учётом конкретных условий Забайкальского региона (рис.12). Были проанализированы данные статистического управления, докладов центров Госсанэпиднадзора и Гидроме-теологического республики Бурятия, Читы и Читинской области, а также научных отчетов БНЦ СО РАН о климатических условиях и экологии в Забайкалье, о содержании минеральных веществ в воздухе, воде и почве, а также заболеваниях в данном регионе.

Прослежена динамика и проведен расчет потребления основных продуктов питания и некоторых нутриентов на душу населения Забайкалья.

На базе разработанной концепции с учётом информационного блока известных данных определены методологические принципы и алгоритмы проведения исследований, позволившие объективно выделить и научно обосновать пути йодирования мясных продуктов, коррекции их химического состава за счет использования местного растительного сырья, перспективы использования препаратов гиалуронидазного действия.

На втором этапе - экспериментальном, на базе разработанной концепции определены основные блоки направлений по изучению обогаще

АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ, Б И О Г Е О X И М И Ч Е С К О И, ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВО К, СТРУКТУРЫ ИТРАДИЦИИПИТАНИЯ И АЛИМЕНТАРНО-ЗАВИСИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В ЗАБАЙКАЛЬЕ

РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ МЯСОПРОДУКТОВ С УЧЁТОМ

РЕГИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ коррекция суточной потребности в пищевых веществах для питания населения забайкалья

МЕТОДОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МЯСОПРОДУКТОВ изучение

1ШИйз

ХИМИЧЕСКОГО

РАЗРАБОТКА РЕГЛАМЕНТА шшшШшшш обоснование!

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ

ШШ11ВД11111111!

МЯСОПРОДУКТОВ йодом

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОС1 ЮВАНЙЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ МЯСА В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ СВЯЗЫВАНИЯ ЙОДА

ЭКСПЕРИМЕ1ГГАЛЫЮЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВО СВЯЗЫВАНИЯ ЙОДА

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ТЕНДЕРИЗАЦИИ МЯСА оценка эффективности выбранного способа

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ НА ФАРШИ

СТАБИЛЬНОСТЬ СИСТЕМЫ ПРИ ХРАНЕНИИ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЛИПИДОВ ФТС (ВУС.ЖУС,:' ^С) исполь

ЗОВАНИЕ мк

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КО степени связывания тканями мяса

ИЗУЧЕНИЕ т микробиологических показателей т трансформации №N02

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЦЕПТУР МЯСОПРОДУКТОВ

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ТЕХНОЛОГИИ МЯСОПРОДУКТОВ

ВЫРАБОТКА

ПРОВЕДЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВЫРАБОТКИ

ДЕГУСТАЦИЯ

РАЗРАБОТКА НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Рис .11- Общий методологический подход к обоснованию технологии получения мясопродуктов целевого назначения ния мясных систем йодом, представленные в виде логической цепи, включающей несколько последовательных этапов.

На третьем этапе - экспериментальном, определены основные блоки по методологии использования местного растительного сырья для коррекции химического состава мясопродуктов согласно разработанной концепции, представленной в виде схемы эксперимента.

На четвертом этапе определены основные направления исследований, позволившие обосновать перспективы использования ферментов с выраженным гиалуронидазным действием.

Основной целью пятого этапа исследований стала проверка использования новых технологических приёмов в производстве мясных продуктов, оценка их пищевой ценности, а также разработка, утверждение нормативной документации на мясные изделия, апробирование и внедрение в производство.

Для объективной и достоверной оценки количественных показателей использованы готовые программы функционального анализа и математического планирования эксперимента, позволяющие получить математические зависимости исследуемых процессов в диапазоне изменения многих факторов. Достоверность данных достигалась планированием количества опытов, необходимых и достаточных для достижения надёжности И2 = 0,80 -0,95.

В качестве основных объектов исследования использовали дикорастущие растения (папоротник Орляк обыкновенный, морская капуста, мука облепиховая, плоды шиповника и боярышника), модельные мясные фарши, мясо конины, соединительную ткань выйной связки, готовые мясопродукты: сардельки, котлеты, пельмени, натуральные полуфабрикаты.

Рис.12. Схема организации эксперимента по разработке математической модели мясопродукта с учётом региональных особенностей и алиментарно-зависимых заболеваний

Рис. . Схема организации эксперимента по изучению обогащения мясных систем йодом

Рис. 14: Схема орагнизации эксперимента по изучению сочетаемости растиельного и мясного сырья

11,12,26,27, 30,31,47

Цифрами 11,12,26,27,30,31,47 вне прямоугольников обозначены определяемые

Рис. Схема органиизации эксперимента по изучению тендеризации мяса

Рис. 16;. Схема эксперимента разработки частных технологий мясных продуктов

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Технология мясных и консервированных продуктов» ВСГТУ, ее филиале при АООТ «Бурятмясопром», лаборатории кафедры БИОХ ВСГТУ, лаборатории бактериального и химического анализа ОПВК «Бурятмясопром», лаборатории химического анализа БНЦ СО РАН, проблемной лаборатории МГУПБ.

Методы исследования, используемые при выполнении эксперимента.

• величину рН водной вытяжки образца (1: 10) (1) - на рН - метре со стеклянными электродами;

• содержание влаги (2) - по потере массы испытуемых образцов при их высушивании при температуре 105°С;

• белковые вещества (3) методом минерализации органических соединений с последующим определением азота по количеству образовавшегося аммиака (метод Къельдаля);

• жир (4) - методом экстрагирования жира смесью хлороформа с последующим отделением экстракта и на определении в нем содержания жира высушиванием до постоянной массы;

• зола (5) - методом сжигания в муфельной печи;

• влагосвязывающую способность (6) и пластичность (7) по Грау и Хам-му в модификации ВНИИМПа;

• влаго- (ВУС), жиросвязывающую (ЖУС) способности (8, 9) и устойчивость (УС) фаршевой системы (10) методом, предложенным фирмой «Централ соя»;

• напряжение среза (11) - на приборе Уорнера - Братцлера;

• изменение массы продукта после тепловой обработке (12) - по разнице массы до и после тепловой обработки;

• кальций (13), магний (14), железо (15), кобальт (16) - методом атомно -абсорбционным методом на спектрофотометре ААБ - 1;

• медь (17), цинк (18) - инверсионной вольтамперометрии; содержание йода (19) - роданидно - нитритным методом, заключающемся в определении скорости реакции окисления роданида железа в зависимости от концентрации ионов йода, которые являются катализаторами. Скорость реакции определяют по изменению светопоглащения раствора, окрашенного роданидом железа в оранжево - красный цвет; калий (20), натрий (21) - фотометрическим методом; аскорбиновая кислота (22) - титрованием краской Тильманса (раствор 2,6 - дихлорфенол - индофенол); рибофлавин (23), тиамин (24), никотиновая кислота (25) - флюрометри-ческим методом; гистологическую структуру мяса (26), диаметр и площадь волокон (27) с использованием системы, включающей световой микроскоп «Carl Zeis», на и ЭВМ «Zeitz Tas Plus» с одновременным просмотром 15-20 полей и выдачей средних показателей; гиалуронидазную активность ферментного препарата (28) - методом визкозиметрии с использованием гиалуроновой кислоты, полученной нами из пупочных канатиков новорожденных; протеолитическую активность (29) - модифицированным методом Ан-сона, ГОСТ 20264 2-74. Препараты ферментные; аминокислотный состав (30) - экстракцией этанолом с последующей идентификацией по качественному и количественному составу на автоматическом аминоанализаторе AAA -881; перевариваемость белков in vitro (31) - по методу Покровского A.A. и Ертанова И. Д.; летучие жирные кислоты (32) - методом отгонки их из подкисленной водной вытяжки острым паром с последующим титрованием дистиллята гидроксидом натрия; амино - аммиачный азот (33) - по ГОСТ 23392 -78; определение продуктов первичного распада белков в бульоне (34) - по реакции с сернокислой медью в бульоне, основанной на взаимодействии ионов меди с первичными продуктами распада белка и образованием в бульоне комплексов сульфата меди, выпадающих в осадок; общее микробное число в г продукта (35) - методом посева на мясо -пептонный агар в чашках Петри, ГОСТ 4288-76; определение рода кишечной палочки (36) - методом посева на среду Эндо и Кесслер, ГОСТ 4288 - 76; определение бактерий рода протея (37) - методом посева на конденсационную воду свежескошенного агара (по Щукевичу), по ГОСТ 4288 -76; определение плесеней в г продукта (38) - методом посева на кислую среду, ГОСТ 4288 - 76; пектин (39) - весовым кальций - пептейным методом и клетчатка (40) -методом Кюинера и Ганеку; содержание остаточного нитрита натрия (41) ускоренным методом с использованием реактива Грисса и нитрозопигментов (42) экстракцией пигментов мяса водным раствором ацетона и последующим измерением оптической плотности экстракта; содержание перекисного числа (43) - по методу основанному на окислении йодистоводородной кислоты пероксидами, содержащимися в жире, с последующим оттитровыванием выделившегося йода тиосульфатом натрия; органолептическая характеристика сырых фаршей (44); определение набухаемости сухого растительного сырья (45) - по увеличению его массы за счёт поглощения низкомолекулярной жидкости (воды); определение хлорида натрия (46) - аргентометрическим методом основанным на осаждении иона хлора ионом серебра в нейтральной среде в присутствии хромата калия в качестве индикатора; органолептическая характеристика готовых продуктов (47) — по соответствующим гостам; in. 5

X V

• оптимизация рецептур мясопродуктов (48) - симплекс метод;

• математическое 2-х факторное планирование эксперимента (49).

3.2. Методы математической оптимизации и статистической обработки экспериментальных данных.

Для объективной и наиболее достоверной оценки количественных показателей, полученных в экспериментах, использованы готовые программы функционального анализа и математического планирования эксперимента, позволяющие получить математические зависимости исследуемых процессов в диапазоне изменения многих факторов. Использование программы Excel позволяет строить графики у = f (х), получать аппроксимационные полиномы и уранения парной регрессии. Уравнения парной регрессии имеющие вид R2 = 0,6 - 0,99 показывают высокую достоверность полученных результатов. Использование этой же программы позволяет графически представить функции двух переменных, график которых имеет вид у = f (xj, х2), что важно в силу сложности мясного фарша как системы.

При оптимизации рецептур мясопродуктов нами использован симплекс - метод. Симплекс метод является аналитическим методом решения задачи линейного программирования, позволяющем найти оптимальное решение в смысле максимизации или минимизации целевой функции. Процесс принятия решения симплекс - методом переходит из неформализованного к формализованному. Принятие формализованных решений базируется на двух основных методах: логическом моделировании и оптимизации (178). Принятие оптимальных решений основывается на трех соптяиттатттттду • AjQTMfaTwnpMfrtii л^пгг<=чттд прщрцглгл -эяттяп uü tT»A/rTTT.wrr>r»f» Т/Г up.

MIL I V.<l И I 1VV1VV/I1 1.1 VV W ^ I . W I ■ • V. « I Д f JH, >.4' > I l.l IVV/.4 I V/ V ' ÜV ходных данных. Оптимизационную задачу решали по четырем направлениям с учетом особенностей Забайкальского региона: химическому состат; и-пмплиритлп и«аг>лппптпггпп■ пптомиииом*? r-nr^rQ i^niunnupuTOF' МЙ

L» J 1VU1U11VUV1JX vu HI /1WV11 р V// I, J IV I vy IV. l/IllUiWIlllllOmj VUV1UUJ iivitiuuuvn ± vyi*, iV i * I неральному составу компонентов и энергетической ценности. Нами использована имеющаяся программа, выполняющая поиск оптимальных решений - Excel 7,0 для Windows 98. Для расчета рецептур мясопродуктов сложного состава на ЭВМ были составлены математические модели, которые включали исходную и выходную информации. Исходная информация математической модели характеризовала химический состав всех вносимых компонентов мясопродуктов, их энергетическую ценность.

Вся математическая модель состоит из трех составляющих: целевой функции (ФЦ), ограничений (ОРГ) и граничных условий (ГРУ). ЦФ - целевая функция или критерий оптимизации, показывает, в каком смысле решение должно быть оптимальным, то есть наилучшим. При этом возможны три вида назначения целевой функции:

- максимизация;

- минимизация;

- назначение заданного значения.

ОРГ - ограничения устанавливают зависимости между переменными. ГРУ - граничные условия показывают, в каких пределах могут быть значения искомых переменных в оптимальном решении.

Модель включает в себя:

- ограничения по содержанию нутриентов;

- разработка математической модели;

- результат решения.

В нашей модели составные части меняются, в зависимости от особенности изменения химического состава мясопродукта и постановка задачи может быть записана следующим образом: F4 = If (х^ opt где f - коэффициенты целевой функции; х - искомые переменные opt - min Fjt или шах Бц в зависимости от выбранного критерия оптимальности

Эта запись читается так: максимизировать или минимизировать величину функции цели в зависимости от выбранного критерия оптимальности.

К этим зависимостям добавим очевидное для нас, но необходимое для компьютера условия согласно которого:

Ограничения: а;; Х'<= { = 1, ш

Л ] =1,п

X >0 где: т - число уравнений; п - число переменных; а - коэффициенты при переменных (химический состав сырья) х - компоненты сырого продукта (вид сырья); Ь - коэффициенты готового продукта (по химическому составу) Нами ограничен перечень граничных условий, поскольку область выбора сужается с увеличением количества ограничений. Итак, требуется найти компоненты и их количественное содержание:

X = (х 1, х 2, хз,. ,хп ) - это компоненты сырого продукта; 2х =100.

Модель включает в себя систему неравенств:

Ограничение по белковому содержанию:

22>=а1 XI + а2х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп>= а\ XI + а2Х2 + азхз + 84X4 + 85X5 + апхп > =13 а\ х\ + а2х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп = <22

Ограничения по жировому содержанию:

22>= а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + апхп > = г/сутки а] Х( + а2х2 + азхз + 84X4 + а5х5 + апхп =>14 а1 XI + агХ2 + азхз + 34X4 + а5Х5. + апхп <= 22

Ограничения по воде:

75>=а1 XI + а2х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп>= а\ X] + а2х2 + азхз + гцхл + а5х5 + апхп >=45 а! XI + а2х2 + азхз + 04X4 + 85X5. + апхп < =75

Ограничения по витаминному содержанию:

Ниацин (витамин РР)

0,0043>=а] х, + а2х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп>= 0,0033 а.\ XI + а2Х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп > =0,0033 а! XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5х5. + апхп = >0,0043

Пантотеновая кислота (Вз)

0,0007>=а1 хт + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5х5 . + апхп>= 0,0004 а! XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + а„хп >=0,0004 а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + апхп = >0,0007 Пиридоксин (Вб)

0,0020>=а] XI + а2х2+ а3х3 + а4Х4 + 85X5 + апхп>= 0,0003 а! XI + а2х2 + а3х3 + а»Х4 + 35X5 + апхп >=0,0003 а\ X] + а2х2 + а3хз + гцх4 + 3.5X5 + а„хп = >0,0020 Кобаламины (В]2)

0,000009>=а] X] + а2х2+ а3х3 + 84X4 + а5х5 + а„хп>= 0,000003 а\ X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5 + апхп > =0,000003 а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 35X5. . + а„х„ = >0,000009 Рибофлавин (В2)

0,00025>=а1 X, + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5х5 + апхп>= 0,00015 а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + а„хп >=0,00024 а] X] + а2х2 + азх3 + 84X4 + 85X5 . + апхп = <0,00025 Тиамин (В1)

0,00029<=а, X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5х5 + апхп>=0,00023 а] X] + а2х2 + а3хз + 84X4 + 35X5. + апхп >=0,00023 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + азХ5. + а„хп =>0,00029 Аскорбиновая кислота (С )

0,004<=а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5 + апхп>= 0,0001 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5 + апхп >=0,0001 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. . + апхп = <0,004 Витамин Е (токоферолы)

2,5 <=а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + апхп>= 0,5 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5. + апхп > =0,5 а] XI + а2х2 + а3хз + 84X4 + 85X5. + а„хп = <2,5 Каротиноиды

1,0 <=а) X] + а2х2 + азХз + 84X4 + а5Х5 + апхп>= 0,6 а] Х[ + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + а„хп >=0,6 ат X] + а2х2 + азх3 + 84X4 + 35X5. + апхп = < 1,0 > Ограничения по макро- и микроэлементам:

Фосфор

0,19<=а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5 + апхп>= 0,14 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5., + апхп > =0,14 X] + а2х2+ а3х3 + 84X4 + азх5 + апхп = <0,19

Железо

0,007 <=а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + апх„>= 0,002 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 35X5. + апхп > =0,002 а] X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5. + апхп = <0,0057

Натрий

0,07 <=а1 XI + а2х2 + азхз + 34X4 + 85X5 + апхп>= 0,05 а1 Х1 + а2х2 + а3хз + 84X4 + а5х5. + апхп >=0,05 а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + апхп = < 0,07

Магний

0,34 <=а1 XI + а2х2 + аэх3 + 84X4 + а5Х5. + апхп>= 0,20 а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5. + апхп >=0,20 а1 XI + а2х2 + а3х3 + 34X4 + а5Х5. + апхп = <0,34

Цинк

0,003 <=а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + апхп>= 0,001 а1 XI + а2х2 + а3х3 + а4х4 + а5Х5 + апхп >=0,001 а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 35X5. + апхп = <0,003

Йод

0,00010 <=а! XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5х5. + апхп>= 0,000017 а1 XI + а2х2 + азхз + 84X4 + 85X5 . + апхп > =0,000017 а1 X] + а2х2 + азхз + 84X4 + а5Х5. + апхп = <0,0001

Кальций

0,015 <=а] X] + а2х2+ азхз + 84X4 + 85X5 + апхп>= 0,01 а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5 + апхп > =0,01 а1 XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + апхп = <0,015

Кобальт

0,0005 <=а! XI + а2х2 + 83X3 + 84X4 + а5х5 + апхп>= 0,0002 а1 X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5. + апхп > =0,0002 а1 XI + а2х2 + азХз + 84X4 + 85X5. + апхп = <0,0005

Калий

0,04 <=а1 X] + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5 + апхп>= 0,020 а] XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + 85X5. + апхп > =0,020 ах XI + а2х2 + а3х3 + 84X4 + а5Х5. + апхп = <0,04

Функция цели - энергетическая ценность готового продукта.

Х] Н2 х2 х3 . хп —2650 ккал/сутки Функция цели - содержание йода в готовом продукте. ^ хч +€, х2 +{г х3. Хн.=0,00030 г/сутки.

Функция цели - содержание кроветворных элементов

Железо f,xi +f2 X2 +f3 X3 . +fn max

Медь f1x] +f2 x2 +f3 x3 . +fn xn max

Цинк f,xi +f2 Х2 +f3 x3 . +fn xn max

Тиамин f,X| +f2 X2 +f3 x3 . +fn xn max

ВитаминB2 f,xi +f2 Х2 Х3 . +fn xn ^ max

Витамин B,2 f,X] +f2 x2 +f3 x3 . +fn xn max

Витамин С f ,xi +f2 X2 +f3 x3 . +fn xn max

• Функция цели - содержание пищевых волокон f,Xi +f2 х2 +f3 х3 . +fn xn к 1

Данная схема математической модели была использована при составлении моделей для конкретных видов мясопродуктов: сарделек с папоротником и морской капустой, котлет с папоротником и морской капустой, пельменей, котлет с облепиховой мукой и пюре из шиповника и боярышника.

При решении вопроса степени связывания йода компонентами фарша в зависимости от продолжительности тепловой обработки и степени измельчения использовали математический метод планирования эксперимента по ПФЭ - и обработку на ЭВМ (Ю. Грачев, 1979).

ГЛАВА IV. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ МЯСА СВЯЗЫВАТЬ ЙОД

4.2. Теоретические предпосылки использования компонентов мяса в качестве объектов для связывания йода.

Из литературных источников известно, что йод летучий элемент (152). Наблюдаются большие потери его при хранении, транспортировке и, особенно, при кулинарной обработке продуктов питания. Например, при выпечке йодированного хлеба потери йода составляют до % от внесенного количества, при хранении йодированной соли потери элемента в течение первых месяцев составляют до % (345). А.И. Столмаковой с соавторами установлено, что во время приготовления первых и вторых блюд с йодированной солью потери ееазыйани? йода составляют 43,8д352). Следовательно, прочность^йода с компонентами продукта имеет большое практическое значение.

По мнению В.М. Кашина, К.Н. Ерёмина, Н.К. Неймарк, R.B. Toma, D.J. Curtis и других (131, 152, 166, 235) йод может образовывать многообразные формы химических соединений с разными валентными состояниями атома в зависимости от окислительно - восстановительных условий и наличия веществ, с которыми галоген способен вступать в реакции. Изучая поведение йодидов при испарении растворов с различным pH среды Б.П. Виноградов, И.А. Лаппа (152) отмечают, что в щелочной и сильнощелочной средах наблюдается увеличение концентрации йода по мере испарения вода из раствора. Б .Я. Розен (152) установил увеличение накопления йода в водных растворах, содержащих хлориды. По данным этих авторов, в щелочных условиях, где отсутствуют окислительные условия для йодидов, йод окисляется до ГО'з и накапливается в растворах, тогда как в кислой среде происходит его восстановление до молекулярного состояния и он улетучивается. Атомы йода обладают высокой реакционной способностью, поэтому по данным В.И. Ксензенко, Д.С. Стасиневич (152) даже при отсутствии других веществ, с которыми он может взаимодействовать, соединяется между собой с образованием двухатомной молекулы или другими галогенами, что, очевидно, имеет место при получении йодированной соли. При действии солей трёхвалентного железа, марганца на йодиды выделяется молекулярный йод (2 Fe 3+ + J = Fe 2+ + J2), что не позволяет проводить обогащение йодом овощей и другого растительного сырья. Кроме того, как показывают наши исследования, при взаимодействии йода с крахмалом зеленый цвет растений превращается в бурый цвет.

Прочные химические соединения йода, по данным В.И Кашина, Ю.Н. Сухининой, A.A. Шишкиной, R.B Toma, D.J. Curtis (152, 345, 430), получаются при взаимодействии с аминокислотами белков - тирозином, фенилаланином, пролином. По данным D.J. Curtis (152), извлечь йод из белковых соединений путём диализа весьма проблематично, тогда как из комплексов йод - крахмал и йод - поливиниловый спирт он легко извлекается. Не менее прочные соединения, согласно данных профессора К.Н. Ерёмина (131), получаются при взаимодействии йода и полиненасышенных жирных кислот, но для освобождения этого элемента и усвоения жирных кислот в организме человека должна присутствовать аминокислота - метионин. .Анализ химического состава мясного сырья указывает на достаточное количество этих нутриентов, что позволяет предложить о возможности йодирования мясного сырья.

Анализ мышечной ткани разных видов мяса по сумме аминокислот, способных присоединить йод - тирозину и фенилаланину, показывает, что в говядине этих аминокислот - 7,2 мг %, конине - 7,8 мг %, свинине- 7,0 мг % и эластической ткани выйной связки - 6,6 мг % (404). Основным белком мышечной ткани является миозин, на долю которого приходится примерно % всех белков. Для соединительной ткани - коллаген и эластин. Просмотр аминокислотного состава основных белков мяса (таблица 14), показывает, что больше всего тирозина и фенилаланина в мышечной ткани и эластической.

Таким образом, в мясе есть нутрицевтики, способные вступить в реакцию с йодом и прочно его связать.

Таблица 14.

Содержание аминокислот в основных белках мышечной и соединительной тканях (58).

Аминокислоты г на г белка

Миозин Коллаген Желатин Эластин

Тирозин 3,4 1,0 0,4 1,61

Фенилаланин 4,3 3,5 2,5 5,0

СУММА 7,7 4,5 2,9 6,61

Аминокислоты тирозин, фенилаланин содержат в своем ароматическом кольце ориентант КН2. Известно, что содержащиеся в ароматическом кольце ориентанты 1-го рода: ИН2, ОН, ОЫ, 1Ж2, ЫНЯ и другие, стимулируют процесс галогенироваиия (152). Поэтому связывание йода с аминокислотами возможно и реакции присоединения будут выглядеть примерно так: Сеон сооц он

Зная, что присоединение йода происходит по месту двойных связей, имеющихся в полиненасыщенных жирных кислотах, можно предположить, что йод будет связываться следующим образом:

СН3 - (СН2)7 СН = СН - (СН2)7 - СООН + К3 СН ] - СН -СООН + 2Ю .

СНз - (СН2)4 - СН = СН - СН2 - СН = СН - СН2)7 + 2К1

СНз - (СН2)4 - СНК - СНГ - СН2 - СНК - СШ - (СН2)7 - СООН.

СНз - СН2 - СН = СН - СН2 СН = СН - СН2 - СН = СН - (СН2)7 - СООН + О

СНз - СН2 - СНК - СШ - СН2 - СНК - СШ - СН2 - СНК - СШ - (СН2)7 - СООН

4.3. Обоснование целесообразности йодирования фарша при посоле.

4.3.1. Изучение степени связывания йода различными видами и тканями мяса.

В мясной промышленности используется разные виды мяса - говядина, конина, свинина, которые отличаются между собой по химическому составу. Кроме того, мясо состоит из мышечной, соединительной и жировой тканей. В связи с чем, нами проведены исследования сравнительного характера. Исследовали мышечную ткань конины, говядины, свинины, жировую (говяжий и свиной жир), собственно соединительную (сухожилия) и эластическую ткани в сыром состоянии. Для исследований брали мышечную ткань крупного рогатого скота, конины, свинины со спино - реберной части, хорошо отжилованную, зачищенную от жировых остатков; соединительную: сухожилия, выйную связку (говяжью), жир - сырец (говяжий, свиной), измельченные на волчке с диаметром решетки мм и промышленный желатин, который предварительно подвергали набуханию в течение минут в холодной воде в соотношении 1:2. В подготовленные таким образом мышечную и соединительные ткани вводили раствор йодида калия концентрацией мкг йода на г фарша в соотношении 2: (жира 3: 1)и выдерживали часа при температуре - 4°.

Предварительно каждый вид сырья исследовали на содержание йода и установили только его следы.

Результаты исследований представленные на рисунке показывают, что все ткани мяса способны связывать йод, но в разной степени и это можно объ-яснть разным содержанием нутриентов способных его связать. При сравнении мышечной ткани разных видов мяса по сумме аминокислот, способных присоединить йод - тирозину и фенилаланину, видно, что в говядине этих аминокислот- 7,2 мг %, конине - 7,8 мг %, свинине - 7,0 мг % и эластической ткани выйной связки - 6,6 мг %. Связывание йода жировой тканью обеспечивается полиненасыщенными жирными кислотами, которых в говяжьем жире ( сумма линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот) до 5,9 мг %, а свином до 8,7 мг %, конском до мг %. Этим, очевидно и объясняется существенная разница в степени связывания йода различными видами жировой ткани.

Поскольку в промышленной практике не используются обезжиренные фарши, была установлена зависимость между связыванием йода и количеством жира в мясной системе. Проведенные модельные опыты показали, что с увеличением доли жира в мясной системе с до % процент связывания йода снижается только на % (отн.), при дальнейшем увеличении жирового компонента степень связывания йода резко снижается, достигая 23,8 отн. % при содер жании жира в системе %. Это следует учитывать при разработке рецептур йодированных мясопродуктов.

Содержание жира, в %

Рис. 18. Степень связывания йода фаршами при различных количествах жира в системе.

Таким образом, экспериментально доказана возможность обогащения мышечной и соединительной ткани йодом.

4,3.2. Изучение степени связывания йода различными фаршами при посоле.

Учитывая, что для колбас и колбасных изделий обязательным этапом технологических операций является посол, который можно проводить рассолом, а также тот факт, что хлор не является антагонистом йоду, нами был изучен вопрос обогащения мясных фаршей йодом при посоле с использованием йодида калия. Поскольку йодид калия применяется в малых дозах, равномерно ввести его в мышечную ткань практически невозможно, его следует вводить в составе рассола. С целью установления стабильности йода в рассоле при хранении было изучено ряд условий хранения рассола, содержащего йодид калия.

Изучались температуры плюс - 18°С (температура цеха), - 4°С (температура камеры созревания) и минус - 9°С (близкриоскопическая температура рассола) и временной интервал смены (рис. 19). Как видно из рисунка 19, по мере увеличения времени хранения происходят потери йода в рассоле. Это еще раз подтверждает тот факт, что йод высоколетучий элемент и, находясь в слабосвязанном состоянии, он легко улетучивается. Потери йода из рассола зависят от температуры и длительности хранения. Снижение температуры хранения рассола до минус - 9°С позволяет снизить потери йода, но не всегда в производственных условиях возможно поддержание такой температуры, а температура - 4°С это традиционная температура камер созревания мяса, где вполне можно хранить рассол, содержащий йод.

Проведенные исследования показали, что рационально будет использование следующего регламента подготовки рассола: приготовленный % - ный рассол охлаждается до + 2°С и перед внесением его в мясную систему вводится йодид калия. В дальнейших исследованиях использовался рассол, приготовленный по вышеуказанному регламенту.

Для изучения динамики связывания йода в процессе посола использовали разные виды мясных фаршей: 1- конина обезжиренная (90 %) + (10 %) жира - сырца; - говядина обезжиренная (90 %) + (10 %) жира - сырца; - свинина обезжиренная (90 %) + (10 %) жира - сырца. Во все образцы вводили % -ный рассол в количестве % к массе фарша, содержащего мкг йодида калия на г фарша и выдерживали в течение 0, 4, 6, 8, часов при температуре 2°С. Установлено, что интенсивный процесс связывания йода наблюдается в течение - часов (рис.20), что позволяет говорить о наличии диффузионно - осмотического процесса, подобно тем, которые протекает при введении растворов веществ неорганической природы типа хлорида натрия или нитрита натрия. Установлено, что мясной фарш способен связать - % от внесенного количества йода. Исследования показывают, что количество связанного йода при посоле выше, чем в модельных опытах в случае использования раствора йодида калия. Это объясняется тем, что посол повышает рН фархранение, час

Рис. 20. Диаграмма связывания йода в зависимости от продолжительности обработки фаршей рассолом, содержащим йодид калия. ша в среднем на 0,2 и способствует увеличению количество свободных аминокислот.

Таким образом, имея данные по связыванию йода различными фаршами при посоле можно для каждой рецептуры колбасного изделия рассчитать количество йодида калия, которое следует ввести в рассол, обеспечив необходимое содержание йода в фарше.

4.3.3. Влияние йодида калия на трансформацию нитрита натрия при посоле фарша.

Известно, что особое значение в обработке мяса играет посол с целью получения продуктов, обладающих своеобразным цветом, вкусом и запахом. Для колбас и колбасных изделий предпочтительным является нитритный посол, потому, что нитрит натрия является универсальной и многофункциональной пищевой добавкой. Она определяет не только цвет готового продукта, но и вкус, аромат и, кроме того, проявляет консервирующее действие. Направленность химических реакций нитрита в мясных фаршах обусловлена многими факторами, в том числе и условиями нитритного посола. В мясном сырье, при традиционной технологии посола, в виде свободного нитрита, по данным Cas-sence, V. Coof, Greaser (318), определяется от до % внесенного количества. Такой большой интервал, очевидно, объясняется прежде всего окислительно - восстановительным потенциалом, так как при рН 5,0 в продукте находится % исходной концентрации нитрита натрия, а при рН 6,2 и выше - 60% (399).

Поскольку йодид калия может изменять редокс - потенциал мясной системы, нами проведены исследования о влиянии его на трансформацию нитрита натрия. С учетом сказанного, в серии опытов, определяли совместное влияние вносимых в мясной фарш йодида калия и нитрита натрия на содержание остаточного нитрита и нитрозопигментов. В эксперименте использовали охлажденное конское мясо, категории упитанности. Мясные фарши составляли из мяса обезжиренного мяса (90 %) + (10 %) жира - сырца и % % - ного рассола с содержанием йодида калия мкг и 7,5 мг нитрита натрия или без этих добавок, в зависимости от задания. Внесение нитрита натрия и йодида калия проводили на разных технологических этапах: - нитрит натрия вносится на стадии посола, но без йодида калия; - нитрит натрия вносился вместе с йо-дидом калия на стадии посола (созревания); - нитрит натрия и йодид калия вносятся на стадии приготовления фарша по рецептуре; - нитрит натрия вносится на стадии приготовления фарша по рецептуре, но без йодида калия. Фарши выдерживались в течение часов при температуре ± 2°С;

Результаты экспериментальных исследований, представленные в табл. 15', показывают, что йодид калия оказывает влияние на процессы посола, но эти влияния сказываются тогда, когда йодид калия и нитрит натрия находятся вместе в посолочной смеси. При введении йодида калия и нитрита натрия при куттеровании в содержании остаточного нитрита и нитрозопигментов различий практически не обнаружено. Наблюдаемое понижение остаточного нитрита в первом варианте по сравнению со вторым вариантом говорит о том, что йодид калия ускоряет трансформацию нитрита, но, судя по количеству образованного нитрозопигмента, эта трансформация не заканчивается однозначно только получением N0. Возможны превращения со стадии образования НЖ>2 с накоплением N02 вплоть до образования газообразного N2 (410):

N02—НШ2

N20, N2

02 n0, шюз

Тепловая обработка увеличивает количество образоваашихся нитрозопигментов. В настоящее время считается доказанным, что окись азота присоединяется по месту шестой координационной связи железа гема, вытес

Изменение показателей характеризующих трансформацию нитрита натрия в фаршевой системе при посоле

Характеристика объекта рН, сыро го фар ша Остаточный нитрит, мг на г Содержание нитрозопиг-ментов, % к общему количеству пигментов Связанное количество йода, % от внесенного сырой вареный сырой вареный сырой вареный

ФКП (нитрит натрия внесен при посоле) 5,6 3,14+0,2 1,13±0,02 65,0+0,6 76,1+0,4 -

ФКП (нитрит натрия внесен при куттеровании) 5,6 5,26+0,1 2,32+0,04 57,5+0,2 72,0+0,3 -

ФКП + Ю (нитрит внесен при куттеровании) 5,6 6,02+0,4 2,34+0,01 54,5+1,0 70,5+1,4 58,4+1,1 54,3+1,0

ФКП + ЮГ (нитрит натрия внесен при посоле) 5,6 2,52-0,2 1,35±0,02 58,4+0,4 69,3+0,4 53,3+1,4 51,4+0,9 няя воду или кислород (Giddings (122), Walter (445), а тепловая обработка приводит к отщеплению части глобина и присоединение окиси азота еще в пятом положении координационной связи железа (Lee , (196 ) Cassens, (318).

Не следует также забывать, что введение йодида калия в мясную систему связано с обогащением последней йодом, а йод должен связываться с аминокислотами белков и полиненасыщенными жирными кислотами. В этом случае возможна конкурентная ситуация между йодидом калия и нитритом натрия, поскольку реакционная способность нитрита не ограничивается реакциями с гемовыми белками, да к тому же само количество окрашенных белков не превышает 0,6 %. По данным Cassens (318), - % нитрита взаимодействует с негемовыми белками, - % с тиолами, - % с липидами, а остальное его количество переходит в нитраты, газообразное состояние и остается в свободном состоянии, как остаточный нитрит.

Таким образом, полученные результаты дают основание рекомендовать введение йодида калия на стадии посола, а после завершения посола и связывания йода с аминокислотами белков и жарами добавлять нитрит натрия, то есть на стадии приготовления фарша по рецептуре.

4.3.4. Влияние йодида калия на микробиологические показатели фаршей.

Йод известен как антисептическое вещество, поэтому было интересно посмотреть эффективность его действия в мясной системе. Согласно гипотезе использование йодида калия может воздействовать на микрофлору мяса и снизить степень микробной порчи: плесневение, ослизнение, поверхностное гниение фарша в процессе хранения. На сегодняшний день нами не обнаружено публикаций о микробиологических изменениях мясной системы, обогащенной йодом, в том числе и за счет йодида калия. Нами была исследована динамика накопления микроорганизмов в конском фарше при хранении. Суть модельных опытов заключалась в посоле и хранении конского фарша содержащего, %: обезжиренной мышечной ткани +10 жира - сырца и йодид калия. Фарш делили на три равные части (по г) одна из которых служила контролем. Эту

часть фарша солили % - ным рассолом в количестве % к массе фарша. Другую часть фарша солили тем же рассолом, но содержащим мкг йодида калия, в третью часть вводили с рассолом 2000 мкг этого препарата. Исследование фаршей, хранившихся при температуре + 2°С, по показателям суммарного количества микробов в г, плесеней в г, кишечной палочки в 0,1 г, гра-мотрицательных и грамположительных бактерий, протея проводили в течение суток.

Установлено, что введение йодида калия в количестве -2000 мкг на г конского фарша в составе рассола приостанавливает жизнедеятельность микроорганизмов (табл.16). Суммарное количество микроорганизмов в образцах с йодидом калия (2000 мкг) значительно ниже, чем в образцах, посоленных без него. Наиболее активное влияние оказывает йодид калия на рост плесневых грибов. Количество колоний этих бактерий в г фарша, посоленных с йодидом калия, в раза ниже. Кроме того, установлено, что в присутствии йодида калия практически исчезает рост черных плесеней рода Aspergillus и розовых - Fusarium, остальные виды плесеней растут, но меняется морфология (рис. 21).

Что касается концентрации вводимого йодида калия, то при увеличении его количества эффект подавления микрофлоры выражен не ярко. Через двое суток хранения общая обсемененность образцов, содержащих 2000 мкг йода в г фарша, составляет 1300 против 2000 колоний в образцах, содержащих мкг этого препарата.

Проводились исследования на присутствие бактерий рода протея, которые обладают протеолитической активностью, особенно Mucrococcus. Этот род бактерий является наиболее распространенным возбудителем гниения белковых продуктов в аэробных условиях и рассматривается как условно патогенные. Отдельно проведенный опыт по посеву кишечной палочки, показывает, что йодид калия оказывает подавляющее действие на эти микроорганизмы.

Таким образом, микробиологический анализ показывает, что за счет действия йодида калия можно добиться значительного уменьшения количества нежелательных микроорганизмов. В отличие от действия поваренной соли йо

Микробиологическая характеристика фаршей

Микробиологические показатели

Тем- Срок На- Общее На- Микро

Фарш пература хранения хранения, сут. личие ки шеч ной па-лоч ки микробное число, в г личие про тея Плесени, КОЕ, в г скопия по Грамму

0 (6 час) - х - Отс.

1 - х - -2 гр.

ФКП 2+2°С 5 - х х - 184 - гр. До Ю

10 х - ДО 15

0 - 4х102 - Отс.

ФКП- - х - Отс.

2000 2±2°С - х - - гр. мкг Ю - х хЮ2 - До до 1о

0 - х - Отс.

ФКП-200 мкг Ю 2±2°С 3 - х х х х - 93 141 Отс. 1-2 гр. До до 10

О сутки, без К.Т сутки •

О сутки, сЮ сутки, с О

Рис. 21. Колонии плесеней на фаршах (содержание О мкг /100 г.) дид калия вызывает отмирание клеток микроорганизмов, а не затормаживание их роста (Г.Д. Мюнх, X. Заупе).

4.3.5. Влияние йодида калия на окислительные процессы липидов в фаршах.

Окислительное изменение жиров оказывают существенное влияние на пищевую ценность (запах, цвет, вкус и консистенцию, уровень биологической ценности и безвредности) готовых мясопродуктов, в связи, с чем выбор нового технологического приема должен быть ориентирован на торможение окислительных процессов или на их стабилизацию. Учитывая, что при йодировании используются промышленные фарши, содержащие жир и тот факт, что вносится новая добавка, способная к взаимодействию с жирами, приведены экспериментальные исследования, выясняющие влияние йодида калия на окислительные процессы жирового компонента фарша.

Процесс окисления жиров начинается с образования свободных радикалов к которым может присоединиться кислород. По В.И. Шаробайко (418) образование свободного радикала происходит в тех местах углеродной цепи свободной или связанной с глицерином жирной кислоты, где связь углерода с водородом оказывается менее прочной. Л,Н. Левачев, Б.И. Хомутов и другие (189) считают, что СН- связи в метиленовых группах насыщенного углерода составляет кДж / моль, а энергия той же связи метиленовой группы углеродного атома, находящегося по соседству с двойной связью, кДж / моль и ещё более ослаблены эти связи в метиленовых группах, находящихся между двойными связями. В местах с наименьшей энергией СН-связей и происходит образование свободных радикалов, взаимодействующих с молекулярным кислородом. В связи с этим становиться понятным, почему в смеси жирных кислот и глициридов в первую очередь окисляются молекулы с ненасыщенными радикалами жирных кислот. Учитывая, что в конском жире полиненасыщен ных жирных кислот больше, чем в говядине, исследования проводили на конском фарше.

В качестве инициаторов окисления, кроме энергии света или других типов излучения и тепла, могут быть и другие вещества, в том числе йод, обладающий переменной валентностью. По данным К.Ерёмина йод присоединяется непосредственно по месту двойных связей, разрывая их и, следовательно, выравнивая энергии связей, что может приводить к стабилизации окислительных процессов.

Выяснение роли йодида калия в окислении липидов фарша провели на модельных системах. Суть модельных опытов заключалась в обработке фарша, с конкретным содержанием жира, рассолом, содержащим йодид калия и их-хранении при температуре ± 2°С. Обезжиренный конский фарш делили на половины и готовили следующие фаршевые системы: № 1- контроль - (90 %) конского мяса, измельченного на волчке с диаметром решетки мл + (10 %) жира - сырца + % рассола (24 %- ного); № - опыт - тот же фарш, но в рассол внесен йодид калия в количестве мкг на г фарша. Все образцы хранили в темном месте при температуре + 2°С. Исследование фарша по показателю перекисного числа проводили в течение суток.

Установлено, что йодид калия затормаживает окислительные процессы наЧО -45 %.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что способ йодирования фарша в процессе посола возможен, но при этом введение йодида калия будет разным. Это устанавливается в зависимости от рецептуры мясопродукта. Следует учитывать, что обогащение жирного мясного сырья нецелесообразно.

4.4. Обоснование регламента йодирования соединительной ткани.

Установив, что эластическая соединительная ткань связывает йод почти на уровне мышечной ткани, необходимо было разработать регламент обработ ки соединительной ткани для оптимального связывания йода. В практике, при введении соединительной ткани в рецептуру каких либо продуктов, она подвергается тепловой обработке. Поэтому если использовать соединительную ткань в качестве объекта связывания йода с целью использования её в рецептурах мясопродуктов, то её следует варить. Для выяснения степени связывания йода вареной связкой был проведен модельный опыт. Суть, которого заключалась в сравнительном анализе связывания йода сырой и вареной соединительной тканью. Образцы, зачищенные от остатков мышечной и жировой тканей, измельчали на волчке с диаметром решетки мм, после чего делили на половины. Первый образец оставался в сыром виде, а второй подвергали варки при температуре + 2°С в течение часов. Откидывали на сито и охлаждали до температуры - 20°С. После чего, в подготовленные образцы вводили раствор йодида калия, содержащего мкг йодида калия, в соотношении 2: 1. Образцы выдерживали часа при температуре ± 2°С.

Результаты эксперимента показывают, что вареная эластическая ткань связывает йод на % больше. Поэтому, в дальнейших исследованиях, при установлении регламента йодирования, использовали вареную соединительную ткань.

Для установления регламента йодирования выйную связку измельчали на волчке с диаметром решетки и мм, варили при температуре + 2°С в течение и часов, охлаждали и обрабатывали раствором йодида калия из расчета мкг йода на г связки. Для выяснения того, какой из двух предложенных факторов оказывает большее влияние на связывающую способность ткани использовали метод планирования эксперимента (приложение 15). В результате получена математическая модель, представленная уравнением регрессии:

У = 0,97 + 0,07 XI + 0,17 х2 + 0,04 х, Х2 где: у - содержание связанного йода; XI - продолжительность варки, мин; х2 - степень измельчения, мм.

Данная модель позволяет выбрать фактор, который оказывает большее влияние на связывающую способность выйной связки - это измельчение. Длительность варки не оказывает влияния на связывание йода, но, учитывая потребительские свойства, выбрана продолжительность варки часа. Дальнейшие исследования проводили при;параметрах: измельчение мм, продолжительность варки часа. ;

С целью установления времени, необходимого для связывания максимального количества йода, предполагая, что проникновение его из раствора в ткань подобно процессу посола, выдерживали 2, 4, 6,18, и часа при температуре ± 2°С и в динамике определяли процент связывания йода (рис. 22).

4 '8 10 ?2 24

Время, час

Рис«22. Диаграмма связывания йода в зависимости от продолжительности обработки выйной связки раствором йодида калия (введено мкг KJ)

Установлено, что при введении с раствором от до мкг йода выйная связка связывала его полностью. При введении в раствор мкг йода, элемент связывался на %. Дальнейшее увеличение концентрации йода до мкг не приводило к связыванию йода. Таким образом, установлено, что грамм выйной связки способен связать мкг йода.

На основании проведенных исследований предложена технологическая схема обработки соединительной ткани, которая способна связать заданное количество йода (рисунок 23).

Зачистка выйной связки I

Измельчение на волчке с диаметром решетки 2-3 мм Варка при температуре + 2°С, в течение минут I

Охлаждение до температуры - °С I

Введение раствора йодида калия концентрацией 0,0058 %, гидромодуль 2: 1 1

Выдержка часа при температуре ± 2°С Рис. 23* Схема получения йодированной эластической ткани.

Для выяснения вопроса будет ли йод, связанный с белком соединительной ткани поступать в организм человека проводили модельные опыты, в которых йодированную соединительную ткань подвергали перевариванию в условиях «искусственного желудка» с определением йода в не переваренной части. Установлено, что перевариваемость соединительной ткани составляет % и йода в не переваренной части нет. Это является косвенным доказательством того, что йод будет поступать в организм. Исследования с использованием радиоизотопного йода при йодировании соединительной ткани показывали поступление йода в щитовидную железу.

4.5. Исследования по обогащению йодом мясной системы за счет морской капусты.

4.5.1. Пищевая ценность и подготовка морской капусты перед внесением её в фаршевую систему.

Третий способ обогащения мясопродуктов йодом - использование растительного сырья, богатого этим элементом - морской капусты.

Ламинария японская - Laminaria japónica Aresh. Морская капуста -одна из основных объектов марикультуры на Российском дальнем Востоке и довольно хорошо изученной (20, 154, 155, 162) и поэтому химический состав представлен по литературным данным.

Разнообразный химический состав ламинарии японской предполагает очень широкий круг ее использования - медицинская, пищевая, легкая промышленность и сельское хозяйство (163,275). Это дикорастущее растение способно синтезировать в больших количествах такие специфические углеводы, как маннит и альгиновая кислота. Известно, что соли альгиновой кислоты обладают комплексом важных для человека свойств (155).

Пищевая ценность ламинарии определяется содержанием и составом углеводов, микро- и макроэлементов (таблица 17!) (162, 182). Однако следует отметить непостоянство химического состава в различные периоды роста данной культуры (таблица 19), Как считают специалисты, в мае по содержанию сухих веществ ламинария - полноценное сырье для приготовления в пищу (155, 281). Азотистые вещества в этот период составляют % массы сухих водорослей, причем на долю свободных аминокислот приходится % (162,182).

Большое содержание в ламинарии глутаминовой кислоты, а также ман-нита придает блюдам приятный аромат и сладковатый вкус (182). Несомненно, мясо богаче белками по сравнении с водорослями, но белки ламинарии содержат полезные белковые соединения, отсутствующие в мясе и которые обладают гормоноподобной активностью - моно - , дийодтирозин, применяющиеся при лечении щитовидной железы (275, 280). Судя по содержанию йода, морскую капусты как лечебный препарат или как пищевую добавку к мясным продуктам, следует брать ту, которая заготовлена в июне - июле (таблица 18).

Микроэлементный состав морской капусты (178).

Месяц Содержание, п х % сухого вещества

Мп Со М о р Си Бг Ре гп Мё Са К Ыа

Апрель 0,15 0,10 1,0 0,13 0,11 20,0 1,5 1,6 0,35 0,46 0,92 0,20

Июнь 0,20 0,11 1,0 0,14 0,12 25,0 1,8 2,3 0,41 0,63 0,82 0,25

Июль 0,25 0,18 1,0 0,19 0,20 23,0 3,8 2,4 0,42 0,71 0,67 0,30

Таблица 18'.

Химический состав морской капусты (178).

Месяц Содержание в сырой водоросли Содержание, % сухой массы

Вода Сухое вещество Органические вещества Аль-гино-вая кислота Ман нит Азотистые вещества (№6, Иод Клет чат-ка Мине-раль ные вещества

Февраль 92,4 7,6 55,2 21,0 12,7 7,7 0,2 6,8 44,8

Март 90,9 9,1 57,0 22,5 14,8 7,5 0,25 7,4 43,0

Апрель 83,5 16,5 70,0 27,5 19,9 88,7 0,3 7,8 30,0

Май 81,0 19,0 82,4 31,0 19,3 8,9 0,38 8,6 17,6

Июнь 80,0 20,0 85,8 31,3 19,8 9,8 0,4 9,0 14,2

Июль 79,6 20,4 85,6 31,6 20,0 5,4 0,4 8,6 14,4

Проведенный анализ химического состава морской капусты позволяет говорить о ней, как о хорошем пищевом продукте и компоненте рецептур мясных продуктов.

Нами использовалась морская капуста, мороженная по ТУ 15-0121380 и воздушно - сушеная по ОСТ 15-109-75 (засушенная рулоном).

Мороженную морскую капусту хранили при температуре не выше минус 12°С и не более одного месяца (срок хранения по нормативному документу 3,5 месяца). Сухую морскую капусту хранили в комнатных условиях в бумажном мешке.

Перед использованием мороженную морскую капусту размораживали при температуре - 15°С, в течение 0,5 -1 часа, до состояния, когда блок свободно разбирается. После чего ее двукратно промывали в холодной воде, без замачивания для удаления слизи, измельчали на волчке с диаметром решетки мм и добавляли в фарш.

В литературных источниках можно видеть схему подготовки морской капусты, включающей трехкратную, не длительную по времени, тепловую обработку. Эта технологическая операция применяется тогда, когда морская капуста используется для приготовления готовых салатов и других кулинарных блюд с целью снижения количества минеральных веществ - йода, натрия, калия, магния, железа, фосфора и придания капусте твердой консистенции (155). Подобное снижение минеральных веществ необходимо из - за значительной перегруженности морской капусты солевым раствором и, в первую очередь, йодом, натрием и калием. Нами не проводилась варка морской капусты, поскольку она используется в небольшом количестве в составе рецептуры мясного продукта, для которого предусматривается тепловая обработка.

Сухую морскую капусту подвергали набуханию. Для установления гидромодуля и времени набухания ее выдерживали 2, 4, ,8, ,12 и часов при заливке водой 1:4, 1:6, 1: 8, 1: и в динамике определяли массу морской капусты, количество не поглощенной влаги и общую влагу. Результаты исследований приведены на рисунке и приложениях и 11. Рассматривая данные, гидромодvль n^ - — СЗ 0-5 ЕЭ5-10 □ 10-15 □ 15-20 □ 20-25 025-30 Ш 30-35

Рис. 24, Изменение массы морской капусты при различном времени набухания и гидромодуле представленные на рисунке 20, видим, что гидромодуль влияет на степень набухания. Следует сразу отметить, что при всех степенях гидромодуля наблюдается интенсивное поглощение воды в течение первых 4-5 часов. Так, через час при гидромодуле 1: масса продукта увеличилась на %. Процесс на -бухания гидроколлоидов продолжается в течение 10-12 часов и к этому времени масса морской капусты увеличивается на - %. Дальнейшая выдержка морской капусты в воде не приводит к значительному набуханию. Более интенсивно идет процесс набухания при соотношении морской капусты и воды 1: и 1: 8. Однако разница в массе капусты при этих гидромодулях через часов составляет только %, но уже при соотношении капусты к воде 1: составляет 27,5 % не поглощенной капусты. При соотношении 1: это количество воды увеличивается до %, а вместе с ней теряются водорастворимые вещества - минеральные соли, органические кислоты и другие, биологически активные вещества. Максимальное увеличение массы морской капусты наблюдается при гидромодуле 1:10 через часа. Не поглощенной воды остается % и то в виде раствора из слизи, которая легко убирается ополаскиванием. После набухания количество влаги в морской капусте составило 89,2 %. В литературе имеются данные, что масса сухой морской капусты, за счет набухания гидроколлоидов, может увеличиться на - % (155). Очевидно, это зависит от температуры воды, ее сменяемости, степени измельчения и перемешивания морской капусты.

В процессе замачивания водорослей в раствор переходят водорастворимые соли и органические вещества. Так, по данным Щенниковой Н.В. и Кизе-веттер И.В. (393), через минут экстрагирования теряется до 66,7 % солей, 69,3 % йода и 26,4 % органических веществ. При использовании морской капусты на салаты потери минеральных даже желательны, так как содержание йода, например, в г продукта в - раз превышает суточную потребность человека в этом элементе. Нежелательны потери маннита и водорастворимых коллоидов, так как они обладают ценными физиологическими свойствами (396). При замачивании морской капусты в соотношении 1: вообще не оста ется воды, а при 1: 8, остается всего % от внесенной воды. Следовательно, потери минеральных веществ с водой наименьшие. Данные по изучение йода показывают, что в морской капусте в процессе набухания теряется % йода. Однако эти потери не приводят к значительному ухудшению биологической ценности морской капусты по йоду.

Проведенные нами исследования и изучение литературных данных позволили предложить технологическую схему подготовки морской капусты перед внесением ее в мясную систему (рисунок 25)

Морская капуста

Воздушно - сушеная

Мороженая

Зачистка от механических примесей 1 I

Размораживание при темпера туре - 15° С в течение 0,5 -I часа

Набухание в холодной воде, при соотношении 1: 8, - часов

Промывание холодной водой для удаления слизи в течение 3-5 минут

Споласкивание от слизи I

Двойное измельчение на волчке с диаметром решетки мм выведение в мясную систему

Рис. 25. Технологическая схема подготовки морской капусты капусты перед внесением ее в мясную систему.

4.5.2. Выбор дозы морской капусты. 4.5.2.1. Органолептическая характеристика.

Сохранить органолептические показатели мясного продукта оказалось возможным только при внесении морской капусты до % к массе мясного сырья (табл.19 ). В настоящее время это важное условие, поскольку население

Таблица 19.

Органолептическая оценка «модельных колбасок» из фарша с разным содержанием морской капусты.

Состав фарша Вкус Цвет Запах

Фарша + % морской капусты Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса

Фарш + % морской капусты Не изменился Не изменился Не изменился

Фарш + % морской капусты Не изменился Не изменился Не изменился

Фарш + % морской капусты Не изменился Не изменился Не изменился

Фарш + % морской капусты Не изменился Не изменился Не изменился

Фарш + % морской капусты Не изменился Редкие включения зелени Не изменился

Фарш + % морской капусты Приятный привкус капусты Редкие включения зелени Не изменился

Фарш + % капусты Привкус более выражен Зеленоватый оттенок Запах капусты

Забайкалья ещё не готово воспринимать мясные продукты с измененным цветом, вкусом и запахом.

Как видно таблицы 19, колбаски, приготовленные из фарша содержащего % морской капусты, характеризуются хорошими органолептическими показателями и отличаются от контрольных более высокой сочностью и отсутствием зеленых вкраплений. При увеличении дозы морской капусты весовых процентов и более на фоне высокой сочности продукта, наблюдается изменение цвета и появления постороннего запаха травы.

Мы склонны считать, что при сенсорной оценке, % это оптимальная доза морской капусты. Однако считаем, что для оценки мясопродуктов с растительными добавками должна быть разработана своя шкала оценки качества продукта. Изменение цвета мясопродукта не всегда означает, что это плохо, также как и появление постороннего для мяса привкуса. Когда люди стали не просто использовать в пищу вареное мясо, а изготавливать из него мясопродукты с применением специй и приправ, потребовался длительный период, чтобы привычки изменились. Постепенное производство мясных продуктов со специфическим цветом и вкусом, но с более высокой пищевой ценностью, изменит привычки людей.

4.5.2.2. Влияние морской капусты на функциональные свойства фарша.

При выборе рациональной дозы внесения морской капусты в мясном фарше изучалось изменение ВСС, потери массы при тепловой обработке и ор-ганолептические показатели. Внесение морской капусты от до % к массе обезжиренного фарша увеличивало рН на 0,13 - 0,20 в щелочную сторону (рН морской капусты 6,26), связывание влаги и снижало потери массы при тепловой обработке (табл. 20).

С целью выяснения рационального количества жира в комбинированной с морской капустой мясной системе были изучены функциональные технологические свойства говяжьего фарша с содержанием жира - сырца 10, 12, и весовых процентов. В опытах использовалась говядина, измельченная до мм и подвергнутая набуханию морская капуста с той же степенью измельчения в соотношении 95: 5. Все сырье тщательно перемешивали, добавляли % во

Таблица 20.

Изменение ВСС и потери массы при тепловой обработке фарша при различных количествах морской капусты.

Наимен ВСС, % к общей влаге Потери массы, г ование Количество внесенной морской капусты, %

0 3 7 0 3 7 9

Конский 63,0 ± 63,5 64,4 66,6 69,0 70,0 7,3 6,9 6,0 5,4 5,2 5,0 фарш 0,02 + 0,08 + 0,3 + 0,08 ±0,1 ±0,08 + 0,2 ±0,1 + 0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,1

Говяжий 68,82 69,56 70,5 72,3 76,8 76,35 6,6 6,23 5,10 5,07 4,1 4,0 фарш ±0,03 + 0,11 + 0,08 + 0,04 + 0,13 ±0,09 ± од +0 ,04 + 0,11 ±0,06 ±0,1 ±0,1 ды и куттеровали в течение минут.

Данные исследований представлены на рисунке 26, показывают, что введение в состав комбинированного фарша % морской капусты вызывает изменения в способности фарша удерживать влагу и жир. Так, в мясной системе: говядина % + жир-сырец % + гидратированная морская капуста % влагоудерживающая способность выше на 7,0 %, жироудерживающая способность - на 6,5 % и устойчивость системы - на 2,5 % по сравнению с данными, полученными в системе без морской капусты. Причина улучшения этих показателей, на наш взгляд, заключается не только в изменении рН среды комбинированного фарша, но и в присутствии углеводов, в том числе и маннита, способных образовывать желе после тепловой обработки. Кроме этого с растительным сырьем вводятся дополнительное количество катионов натрия, калия, магния, фосфора и железа способных влиять на заряд белковый молекулы.

Параллельно нами изучались органолептические показатели. Сырые мясные фарши, содержащие морскую капусту, после куттерования, не отличались от подобных фаршей, не содержащих растительную добавку. Не замечено отличий и после тепловой обработки.

Динамика изменений ВУС, ЖУС и УС полученная на свиных фаршах аналогична изменению этих показателей на говяжьих системах с той лишь разницей, что цифровые выражения несколько ниже и объясняется это меньшим количеством белка и большим содержанием жира. В модельных фаршевых системах содержащих и более весовых процентов жира ВУС, ЖУС и УС падают.

Таким образом, морская капуста является хорошим компонентом рецептур мясных продуктов не только как источник биологически активных веществ, но и как добавка, улучшающая функционально - технологические свойства мясных фаршей их охлажденного мяса.

4.5.2.3. Влияние морской капусты на микробиологические характеристи

94 88 ^р 85 о 82 со

79 73 70 у =|3ф636х2 + 8,6704х + 70,79 Я2 = 0,8853 у = -0,7436х + 5,4804х + 70,776 Н2 = 0,9919

10 15 20 содержание жира, %

100 90

О 80 70 у = -0,9357х + 7,4243х + 79,48

РГ = 0,9708

--1 у = -0,2286х + 2,9714х + 77,9 Я2 = 0,8789

10 15 20 содержание жира, %

84

83

82

81

80 о 79

78

77

76

75

74 0 у = -0,4114х^ + 3,3126х + 76,252 „ Я2 = 0,9012

------------------щ у = -0,2286х + 2,5514х + 74,26

Я = 0,9264

10

12 20 содержание жира, %

Рис.2 6. Изменение Ф'ГС говяжьего фарша при различных содержаниях жира и морской капусты

- без капусты .с капустой

-ки и окислительные процессы липидов фаршей.

Химический состав морской капусты указывает на наличие в ней фитонцидов, обладающих бактерицидными свойствами. Для установления роли морской капусты в изменение микробиологических показателей мясных фаршей проведен сравнительный анализ общего микробного числа фаршей без и с морской капустой, хранившихся в течение суток при температуре + 2°С. Установлено, что в течение суток общая обсеменённость комбинированного фарша не изменялась и на сутки составила х против х для контрольного фарша. Поскольку фарш можно рассматривать, как полуфабрикат подлежащей реализации было интересно изучить изменения в жирах (ЛЖК) и белках по (AAA). Экспериментальными исследованиями установлено, что содержание летучих жирных кислот и амино-аммиачного азота в фаршах с морской капустой выше, чем в мясных фаршах (табл. 21»), Полученные результаты

Таблица 21.

Изменение ЛЖК и AAA в фаршах содержащих морскую капусту

Характеристика фаршей Температура Показатели

Реакция с Си8о4 ЛЖК, мл AAA, мг/100 г

2 часа фарш без добавок фарш с капустой 2°С Бульон прозрачный 0,35+0,13 0,38+0,10 81±1,3 90+1,3

12 часов фарш без добавок фарш с капустой 2°С Бульон прозрачный 0,38+0,12 0.42+0.11 7--— " ?-- 83+1,2 95+1,4

24 часа фарш без добавок фарш с капустой 2°С Бульон прозрачный 0,41+0,16 0,45+0,16 87+1,4 105+1,3

48 часов фарш без добавок фарш с капустой 2°С Небольшая муть 0,50+0,21 0,72+0,17 91+1,7 117+1,6 говорят о том, что в данном случае ЛЖК и ААА не являются достоверными показателями, характеризующими изменения в липидной и белковой частях фарша, поскольку в мясо - растительной системе происходит увеличение этих показателей за счёт внесения летучих жирных кислот, свободных аминокислот и других азотистых веществ растительного компонента. Считаем, что дл*| таких систем необходима разработка своей шкалы показателей свежести продукта.

Снижение перекисного числа в комбинированной системе на -15 % обусловлено наличием в морской капусте каротин - токоферольного комплекса (1,1 и 6,22 мг %), никотиновой кислоты (1,6 мг %) и флавоноидов.

Таким образом, роль морской капусты не ограничивается обогащением мясных систем йодом. Она выступает для мясных продуктов как полифункциональная добавка.

ГЛАВА V. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСОПРОДУКТОВ.

Работа в направлении создания мясных продуктов с растительными компонентами обусловлена необходимостью коррекции содержащихся в мясном продукте пищевых веществ с учетом особенностей Забайкалья и алиментарно -зависимых заболеваний населения этого региона. Именно с этих позиций нами было выбрано следующее растительное сырье: папоротник Орляк, морская капуста, облепиховая мука, шиповник и боярышник.

5.1. Пищевая ценность некоторых дикоросов.

Папоротник Орляк. Орляк обыкновенный - Pteridium aguilinum Kuhn является представителем семейства папоротниковых. К этому же роду относятся папоротники Осмунда и Страусник (401). Растения этого рода довольно широко распространены по территории России, в том числе Алтае, Омске, Новосибирске, Иркутске и Забайкалье. В Забайкалье папоротник Орляк растет по всему Прибайкальскому району в больших количествах. До 1990 года данное растение заготавливалось ежегодно в количестве - тонн Буркопсоюзом для экспорта в Японию. В Бурятии ежегодно оставалось 16-17 тонн папоротника с целью обеспечения организаций общественного питания. Последние лет папоротник Орляк государственными структурами не заготавливался. В 1998 году в период технологической практики студентов курса заготовлено и сертифицировано тонны соленого полуфабриката (5 тонн свежего) (приложение 4, 5), который использовали для исследований и производственных выработок.

Папоротник Орляк является наиболее изученным растением по сравнению с Осмундой и Страусником. В литературе дано описания его химического состава, в том числе некоторых витаминов и минеральных веществ (228, 401). Так, по количеству белков (1,9 %) папоротник Орляк не отличается от таких грибов, как опята, а из овощей - белокочанной капусты и картофеля. По биологической ценности белки папоротника Орляка близки к белкам зерновых продуктов (332).

В определенных количествах в нем находится крахмал (0,18 %) и пищевые волокна (2,8 %), причем пектиновые вещества составляют 0,50 %, целлюлоза 0,9 % и 0,9 % лигнин (401). Если раньше их считали «балластными веществами», то в настоящее время подчеркивается физиологическая роль каждого из компонентов пищевых волокон. В Орляке таких волокон % от общего состава углеводов, что следует считать положительным фактором. К этому же выводу пришли в Японии после изучения химического состава ряда дикорастущих растений. Из вида папоротниковых по содержанию диетических волокон были выделены Орляк, Осмунда и Страусник.

По содержанию витаминов папоротник не отстает от многих видов растений. Так, по данным И.Э. Цапаловой, содержание каротина составляет 1,13 мг на г, альфа- токоферола (витамина Е) 2,67 мг на г. Исходя из норм потребления перечисленных витаминов, папоротник можно считать поставщиком каротина. В литературных источниках не сообщается о содержании в папоротнике аскорбиновой кислоты. Наши исследования папоротника Орляка, произрастающего в Бурятии, показывают, что данного витамина в соленом папоротнике содержится 28,3 мг на г.

Из минеральных веществ в папоротнике Орляк обнаружено достаточное количество калия, магния и кальция, а из микроэлементов - целый ряд участвующих в кроветворении - железо, кобальт, медь.

Известно, что биогеохимическая обстановка каждого региона оказывает влияние на микроэлементный состав растений. В связи с этим нами был изучен микроэлементный состав папоротника Орляка, произрастающего в Бурятии.

Данные экспериментальных исследований представлен в таблице 22.

Таблица 22,

Содержание минеральных веществ в папоротнике Орляк

Вид папоротника Мине ральные вещества, мг /1000 г

Мп гп Си Мо I N р Бе Са М8 Со

Соленый 15,3 + 1,8 6,1 + 0,3 0,2 + 0,7 23,2 + 1,8 0,73 + 0,11 0,00116 + 0,0008 23,0 + 0,6 0,32 + 0,13 + 2Д + 2,1 7,4 + 0,3 0,045 + 0,002

Как видно из таблицы 23, характерной особенностью данного растения является высокое содержание железа по сравнению с овощами. Сочетание железа с аскорбиновой кислотой способствует сохранению железа в усвояемой форме (234, 401). Ввиду высокого содержания железа папоротник Орляк может использоваться для коррекции рационов с недостаточным его содержанием, в частности, для создания диетических продуктов с целью профилактики железо-дефицитных анемий. Кроме железа папоротник имеет и другие элементы, учас твующие в процессах кроветворения - марганец, медь, кобальт.

При потреблении мяса, характерной черты питания в Забайкалье, требуется повышенное содержание марганца. Лучшими источниками его являются растительные продукты - свекла, лиственные овощи, бобовые. Содержание марганца в папоротнике больше, чем в капусте, салате и даже свекле (1,53 мг %)•

Источниками кобальта в пище служат продукты, богатые витамином В12 - свекла, земляника и другие. Содержание кобальта в папоротнике находится на том же уровне, что и у большинства овощей - 4,5 мкг на г сырого веса.

Содержание йода в папоротнике, произрастающем в Забайкалье - 1,16 мкг на г. По данным Сухининой С.Ю. в картофеле, моркови (Новосибирская область) содержание йода, мкг на г составляет, соответственно, 1,61 -1,84 (345).

Представленные в этом разделе результаты исследований микроэлементного состава и литературные данные папоротника Орляка позволяют рассматривать его как источник биологически активных веществ и незаменимых факторов питания. По данным Шретера А. И., Корнишеной (401) листья и корневища папоротника Орляка применяются как кровеостанавливающее, тонизи -рующее, жаропонижающее, вяжущее, противоглистное, болеутоляющее, противоопухолевое средство, а также при заболеваниях нервной системы и способное выводить соли тяжелых металлов. Еще наши предки применяли отвар из корневищ папоротника как противоглистное средство, а компрессы из листьев прикладывали при болях в костях (401). Настойку - процентной концентрации на сорокаградусном спирту назначают при испуге, ночном недержании мочи, судорогах, эпилепсии, в качестве успокаивающего при болях в желудке и кишечнике, воспалительных заболеваниях (13). Споры - в качестве присыпки при обморожении, ожогах, ранах, ссадинах, мокнущих коростах (13).

Облепиховая мука. В результате промышленной переработки плодов облепихи на сок и масло формируется побочный продукт - шрот. Шрот высу шивается и измельчается до муки. В своих исследованиях мы использовали не-обезжиренную облепиховую муку (содержание жира 18,95 %) по ТУ 01. имеющую желтую окраску.

При сравнении химического состава пшеничной и облепиховой муки, которую используют при производстве некоторых мясопродуктов, очевидно значительное превосходство последней. Судя по химическому составу, вводя муку облепиховую в рецептуру мясных продуктов, можно придать ряд новых свойств, определяющих его профилактическую направленность, в частности создается мясопродукт обогащенный аскорбиновой кислотой и пищевыми волокнами.

Чиркиной Т.Ф., Золоторевой А.М., Цыбиковой Д.Ц. (ВСГТУ) установлено, что в шроте остаётся целый комплекс биологически активных веществ. Химический состав облепихового шрота, %: вода 9,9; белок - 20; липиды 18-20; зола 2,5 %; клетчатка 15; пектиновые вещества 3,7 - 4,6 %.

Рассматривая витаминный состав (мг / г) необезжиренной облепиховой муки можно говорить о ней, как источнике бета - каротина (1,5) и аскорбиновой кислоты (24,6). По данным Цыбиковой Д.Ц. (402) в облепиховом шроте каротиноидов содержится - - мг % и 123,4 мг % токоферолов. Такой большой интервал объясняется, очевидно, сортом облепихи. Количество тиамина, рибофлавина и ниацина составляет (мг / г) 0,03, 0,05 и 0,36 соответственно.

Данные микроэлементного состава показывают, что в облепиховой муке есть микроэлементы, участвующие в кроветворении - железо (300 мкг/100 г), марганец (92,3 мкг/100г), медь (98 мкг/100г) и кобальт (0,1 мкг/100г), а также цинк (40,3 мкг/100г) и никель (0,6 мкг/100г)). Известно, что препараты железа плохо всасываются в желудочно - кишечном тракте, при этом отмечается, что органическое железо лучше усваивается, чем неорганическое. Для усвоения всасывания, в состав железосодержащих препаратов, вводят аскорбиновую кислоту в качестве восстановителя трехвалентного железа до двухвалентного

234). Поскольку в муке много аскорбиновой кислоты, можно предположить, что железо, находящееся в ней, находится в восстановленном состояние. Издавна в тибетской медицине применяется зола плодов облепихи при заболеваниях желудочно - кишечного тракта.

Суммарные белки облепихового шрота не имеют лимитирующих аминокислот, однако, значения химических скоров свидетельствуют о некоторой разбалансированности этих белков из-за значительного содержания в них ва-лина и изолейцина (табл.23). Поскольку облепиховый шрот не является самостоятельным белковым продуктом, а вводится в другие белковые продукты, то он вполне приемлем в качестве компонента рецептуры.

В жирнокислотном спектре липидов облепихового шрота преобладают полиненасыщенные жирные кислоты, содержание которых достигает более 80°(0. (405) (табл. 24).

В облепиховом шроте из 20,1 % пищевых волокон на долю пектина приходится 3,2 - 4,6 %. По данным Чиркиной Т.Ф.(405) в облепиховый пектин имеет 1,2 % ацетильных групп. Известно, что, что если ацетильная составляющая превышает %, это отрицательно сказывается на его желирующей способности (437). Этот факт говорит о невозможности включения облепиховой муки в больших дозах в мясную систему.

Анализ химического состава облепиховой муки показывает, что она может быть использована как дополнительный источник основных нутриентов, в том числе биологически активных веществ, и как сырьё для обогащения продуктов питания пищевыми волокнами.

Шиповник и боярышник. Известно более видов шиповника. Он является природным витаминным концентратом. В мякоти шиповника содержатся от до % аскорбиновой кислоты в восстановленной или обратимо -окисленной формах, до 12,5 мг % каротина, витамины В2, рутин, витамин Р и К, токоферол, флавоноиды (кверцетин, кемпферол, ликопин и рибоксантин и

Аминокислотный состав облепиховой муки (Чиркина Т.Ф., Золоторева A.M., ВСГТУ)

Показатели Содержание, г/100 г белка Химический скор

Валин 8,51 170,2

Изолейцин 6,18 156,5

Лизин 7Д 129,09

Треонин 4,19 102,02

Лейцин 13,7 195,5

Тирозин+фенилаланин 9,71 161,8

Триптофан U2 112,0

Таблица 24.

Жирнокислотный состав облепиховой муки (Чиркина Т.Ф., Золоторева A.M.)

Облепиховый Подсолнеч

Жирная кислота шрот ное масло

Отн. %

Пентадеценовая Cis:o 0,04

Пальмитиновая Ci6:o 11,4 6,2

Пальмитоолеиновая С\вл 7,18 Следы

Маргариновая Сш Следы

Стеариновая Cig:o 2,13 4Д

Олеиновая Сш 17,4 23,0

ЛиНОЛевая С]8:2 54,18 59,8

Линоленовая Cis:3 7,88

Арахидоновая Сгогз Слел Ы другие), до % Сахаров, пектины, яблочная и лимонная кислоты, пентоза, дубильные вещества и соли железа, марганца, фосфора, меди кальция и другие (33, 38, 79, 95, 180,193, 268, 269, 336, 387). Плоды шиповника значительно повышают окислительно - восстановительные процессы в организме, так как аскорбиновая кислота участвует в окислительном дезаменировании ароматических аминокислот, активирует ряд ферментных систем, стабилизирует содержание адреналина и других катехоламинов, стимулирует сопротивляемость организма к вредным воздействиям внешней среды, инфекциям, каротин - токо-ферольный комплекс из плодов шиповника обладает иммуномодулирующей активностью (389). Кроме того препараты шиповника стимулируют анаэробное декарбоксилирование пировиноградной кислоты.

Плоды шиповника содержат флавоноиды (кверцетин, гиперин, гиперо-зид, витексин и другие), органические кислоты, каротиноиды, дубильные вещества, жирные масла, пектины, тритерпеновые и флавоновые гликозиды (193, 336, 387). Комплекс биологически активных соединений боярышника оказывает кардиотоническое, антиаритмическое, спазмолитическое, антисклеротическое, гипотензитивное, седативное действие (35, 95, 129, 389). Препараты боярышника с успехом применяют при функциональных расстройствах сердечно -сосудистой системы и центральной нервной системы (389).

Поскольку шиповник и боярышник, произрастающие в Бурятии изучены Высогиной Г.И., Гороховой Г.И. (79), Батуевой С.Д. (33), Петряевым Е.Д. (268), Федоровой В.А. (387), химический состав этих растений приводится по

Таблица 25.

Содержание минеральных веществ в шиповнике и боярышнике.

Наименование Содержание, мг / кг

Си Са Ъъ Со. Мкг Ге Мп ] 8е, мкг Мё

Шиповник свежий 4,51 56.25 10,9 0,98 13,31 14,2 0,057 27,0 21,7

Боярышник свежий 3,52 29,50 11,4 0,85 27,10 4,5 Сл. 9,0 12,4 литературным данным (табл.25).

5.2. Изменение в растительном сырье при подготовке его перед внесением в мясную систему.

Перед внесением в мясную систему растительное сырье требует предварительной подготовки.

Папоротник Орляк. Папоротник Орляк после консервирования посолом имеет концентрацию соли в побегах % и большое количество крупных кристаллов соли на поверхности. Перед внесением папоротника в мясную систему его необходимо подвергать промывке холодной водой и, в зависимости от назначения использования, вымачиванию до содержания соли в нем % поскольку именно такое содержание соли принято для многих мясных продуктов. Снизить количество хлорида натрия в папоротнике можно несколькими способами. Первый способ - папоротник укладывается в емкости и заливается холодной водой так, чтобы вода покрывала побеги. По мере накопления в воде хлорида натрия ее следует менять (2 - раза). Второй способ - папоротник укладывается в емкости с небольшими отверстиями и промывается проточной водой.

Для установления регламента промывки нами был проведен эксперимент, заключающейся в том, что папоротник подвергали промыванию в течение различного временного периода и определяли содержание соли.

Данные эксперимента показаны на диаграммах рисунка а, б.

Как видно из рисунка 27, при различных способах вымачивания степень снижения хлорида натрия различна. Наиболее интенсивное удаление соли происходит при промывке в проточной воде, когда через 2,5 часа содержание соли в образце составляет 3,3 %. Этот способ можно предложить для удаления соли из папоротника, однако возникает вопрос, - только ли хлорид натрия вымывается из объекта. Известно при варке овощей в растворах обнаруживаются пита О а) в проточной воде время, час у = 4,05х2-26,07х + 43,1

Я2 = 0,9186 1

-1-1-О

10 15 б) вымачивание

24 время, час

Рис.27. Потери хлорида натрия при различных способах промывки. тельные вещества. Для установления данного факта было изучено влияние технологических операций на минеральный состав папоротника Орляк, а так же исследованы потери аскорбиновой кислоты.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 26

Таблица 26.

Влияние промывки на минеральный состав папоротника Орляк, мг /' кг.

ХТтг* жаттл с и 1¥1и Л/Г^ Гч ч^и. ТГа, 1С Л Лп I г> X т •1 вание 1

Папопот- А 23.2 7.4 ? 1 I 87.0 у 15.3 11.0 У 0 1 ник + ± ± ± X ± ± ± ± 1 -г соленый 1,8 0,11 0,3 и,/ 0,3 2,1 I 1,8 ¿Л 0,13 и,иа |

Папоротник после 21,0 0,69 6,9 1,9 5,8 67,0 13,0 11,0 0,21 0,008 |

1 + + + + + 1 замачивания /Г 1,0 А А П / а ч А и,1 1,у I а" /Г и,и А Л А А ЛЛАЛ ^J,\JWJ 1

Папорот- I | ник после 18,9 0,64 5Д 1,6 5,6 164,2 11,2 10,6 0,18 0,006 I гтг»л*т.т» ггтх ■ ■ V/ 1Т1 ■ . 1/ + + + + + 4- -4- + + -1- 1 в проточ- 1 1,1 л п и,1 / А Л Л и,/ г\ /л г» и,Об , , I 1'1 г\ г% и,б г\ л и,/ г\ г\ г /л лллл 1 ной воде 1

Ланнъте таблицы показывают что ппи любом способе вымачивания

ГТ- - - - , - ------- . ? - . папоротника теряются минеральные вещества. Наиболее жестким способом является вымачивание в проточной воде, в связи с чем, если имеется технологическая возможность, лучше отказаться от этого способа промывки. Самими уязвимыми оказались такие минеральные вещества как йод, магний, железо и фосфор. Очевидно, это связано с тем, что эти вещества частично находятся в свободном состоянии в тканевой жидкости и способны растворятся в воде. Так, потери магния при вымачивании в проточной воде составляет 0/о,

•ж-рттр^я % пп ппяйнрннп г.п ркр-жттм глкткрм мяпгт и п/^чх/п^тягр ппгниктк-и . ~ -------— —------— —---—• - —— 1---"*------— теряется мало — 7,6 0/о. Для сохранения перечисленных минеральных веществ лучше использовать соленый папоротник после удаления поверхностной соли. На г>исл/нке представлены экспериментальные данные по изменению время, час а) в проточной воде время, час б) вымачивание

Рис. Потери аскорбиновой кислоты при различных способах промывки. аскорбиновой кислоты в папоротнике в процессе его подготовки перед внесением в мясную систему. Из рисунка следует, что технологические подготовительные операции оказывают существенное влияние на состояние аскорбиновой кислоты. Наши исследования только подтвердили данные многих авторов о том, что аскорбиновая кислота не стойкое вещество. Она разрушается и на свету, и при тепловой обработке, и как видим, при других технологических процессах - промывке. Посол и промывка в проточной воде разрушает % витамина С. Тем не менее папоротник перед внесением в мясную систему содержит 10,2 - мг на г аскорбиновой кислоты, в то время как в мясе она отсутствует. Проведенные исследования позволяют нам предложить технологи -ческую схему подготовки папоротника, указанную на рисунке 29.

При использовании папоротника для фаршей, подвергаемых куттерова-нию, лучше использовать способ подготовки, для фаршей, составляемых на мешалках - 2.

Тапоротник соленый

Промывка от лиш- вымачивание в холодней соли с поверх- ной воде 17-20 часов ности (содержание с - кратной сменой соли %) | воды (содержание соли % 1

Двукратное измельчение на волчке с диаметром решетки мм

11

Введение в мясную систему

Рис 29, Схема подготовки папоротника Орляка перед внесением в мясную систему.

Облепиховая мука. Облепиховая мука находится в сухом виде и при введении ее в мясную систему необходимо подвергать набуханию.

Для установления оптимального гидромодуля при набухании облепиховой муки была изучена поглощаемость воды мукой при различном их соотношении. Были изучены варианты муки, включающие количества воды в соотношении 1: 1, 1: 3, 1: и 1: 10. Установлено, что облепиховая мука полностью поглощала влагу при соотношении части муки и частей воды.

Для установления времени набухания образцы муки, залитые водой в соотношении 1: 3, выдерживали 10, 20, 30, 60, и минут. По истечении каждого отрезка времени замеряли количество поглощенной воды и массу муки.

Результаты исследований представлены на рисунке и приложении 9. Как видно из рисунка"30, основное поглощение мукой воды при гидромодуле 1: наблюдается в течение минут без остатка воды. При соотношениях заливки 1: основное поглощение воды наблюдалось в течение минут, но при этом остается 39,5 % не поглощенной воды, а, следовательно, будут потери водорастворимых компонентов муки.

Проведенные эксперименты позволили предложить регламент гидратации облепиховой муки перед внесением ее в мясную систему: гидромодуль -1: (1 часть мука и части воды), время выдержки - минут. Влажность муки после набухания - 82,1 %.

Шиповник и боярышник. В качестве исходного сырья использовали целые сухие плоды шиповника и боярышника. Для сохранения всего комплекса пищевых волокон лучше всего их использовать в виде пюре, технология которого включает: измельчение каждого вида отдельно на волчке с диаметром решетки мм, варку при добавлении воды % к массе плодов, варку в течение минут при температуре + 2°С, протирку через сито с диаметром решетки 1,2-1,5 мм и охлаждение до 15°С. После получения пюре из шиповника и боярышника их смешивали в соотношении 1:1. Это плодовое пюре было названо нами как «Витаминное». В полученном плодовом пюре изучали содержание минеральных веществ и витаминов (27' 28). Как показывают данные таблиц готовое пюре из шиповника и боярышника богато железом, кобальтом;

В 0-10 □ 10-20 020-30 ИЗ 30-40 040-50 050-60

Рис. 30, Диаграмма изменения массы облепиховой муки при различном времени набухания и гидромодуле.

1 гл

1ЭУ ато гигЛА;,.^ т^-атттттт;и=»ц1 л,ютм^отттт!=тьт тт <пэтта/=»т-г>а тзтттал^т^ииглтд ттг^спгЕ-гчт* ии1 [/1V, ;г ч.^ 11:хх V/! и1*1111111 VII дV/V-411.-1ЧгI.

Содержание минеральных веществ в пюре из шиповника и боярышника

1гттттагчпттт ТТТ XV Г» ТТЛ1 ит» / ПЛ Г1 МНП^рси 11311131 Л. >7Л1'1У1Ч/£111Л09 Г»11 / V ч/

Наиме- Ге „ Си Рь Сй Zn Са Щ Мп Со № К20 н2о нование

ГТ— тирс "Витаминное" 11,5 и '7' ' + 0,11 • 4. 0,04 А А1 и,и 0± ООО , - л ~ ' ~ ± 0,12 47.7 - - у ■ 5± 1,1 22.8 --7 ~ 0,63 .39 - ' ± 0,27 " ~ ~ 0,03 0.34 " — 40,05 со хио, + О л + 3,2

I яппшта

- * ■ • ■»'АДА! ^Ч^ .

Содержание витаминов в пюре из шиповника и боярышника

Содержание, мг /100 г

Наименование Тттпитт т а КаМКК (ВО 1. шииЦлиа ВИН ГВЛ новая кислота ТТттп тттттт ± шацип (РР) Т/ПЛЛППГГ ноиды ролы

ГГ,,-., л А 1П V,-» / Л и, ¿1 ПО о С ""> СП л С А 1-, л/

Витаминное" + + ± + + +

0 ~ ~ ~ 0.03 1 - - ,. — 0 - -

5.3. Обоснование количества вводимых растительных добавок.

Процесс привыкания людей к нетрадиционным продуктам питания идет очень трудно. Сложность создания комбинированных мясо - растительных про дуктов состоит в том, что их компоненты обладают различным химическим составом, а в конечном итоге должны быть сохранены привычные для потребителя Забайкалья свойства и, прежде всего, сенсорные. Главным в решении данной задачи является установление оптимальных доз растительных компонентов на основе изучения органолептических и функционально - технологических показателей комбинированных фаршей. Проблема усложняется и тем, что химический состав растительного сырья настолько разнообразен, что нель зя заранее дать единые рекомендации по введению их в мясную систему. Решению этих проблем и посвящена данная

глава.

5.3.1. Выбор дозы папоротника Орляк.

5.3.1.1. Органолептическая характеристика.

Рациональной дозой, с точки зрения технологии, можно считать такое количество растительной добавки, которое не ухудшит вкус и цвет традиционных фаршевых изделий. Поэтому в основу нахождения оптимальной дозы папоротника Орляка были положены органолептические показатели модельных фаршей.

Для выяснения этого вопроса были изготовлены комбинированные мясные системы, состоящие из обезжиренного говяжьего фарша, в охлажденном состоянии (говядина I категории) и измельченного соленого папоротника, содержащего соли % и 2,5 % . Мясо и папоротник измельчали на волчке с диаметром решетки мм. Было изучено вариантов фаршей при содержании папоротника 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, %. Содержание папоротника более весовых процентов не исследовалось, так как при этом не обеспечивается традиционный цвет мясного фарша и при нагревании появляется неприятный «мы-шинный» запах.

Для определения органолептических показателей использовали фарш, помещенный в естественную колбасную оболочку и сваренный на пару до температуры в центре образца 68°С.

Результаты исследований представлены в таблице 29.

Как видно из таблицы, при введении папоротника больше % ощущается посторонний запах и зеленоватый оттенок. Поскольку нами не планируется изменение традиционного запаха и цвета мясопродуктов, то по органолептиче-ским показателям оптимальной дозой является % к массе мясной части фарша.

Основным требованием технологии производства колбасных изделий и

Таблица 29.

Органолептическая оценка мясной модели с разным количеством папоротника

Орляк при тепловой обработке

Состав фарша Вкус Цвет Запах

Фарш + % папоротника Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса

Фарш + % папоротника Не изменился Не изменился Постороннего нет

Фарш + % папоротника Не изменился Не изменился Постороннего нет

Фарш + % папоротника Не изменился Не изменился Постороннего нет

Фарш + % папоротника Не изменился Не изменился Слабый посторонний запах

Фарш + % папоротника Не изменился Редкие включения зелени Слабый посторонний запах

Фарш + % папоротника Привкус затхлого сена Включения зелени Посторонний запах выражен

Фарш + % папоротника Выражен вкус папоротника Зеленоватый оттенок Посторонний запах выражен котлет является связанное состояние влаги и жира в течение всего технологического процесса. Это определяется функциональными свойствами фарша, отражающими фактическое количество влаги и жира в готовой продукции, удержанное в структуре фарша после завершения технологического процесса. В связи с этим для окончательного выбора дозы необходимо было установить его влияние на функционально - технологические свойства фаршей. В этих исследованиях использовали комбинированные фаршевые системы с вышеназванным количеством папоротника к мясной части фарша.

Экспериментальными исследованиями доказано, что увеличение дозы внесения папоротника от до весовых процента приводит к улучшению технологических свойств обезжиренных фаршей (табл. 30), но количество папоротника в фарше более % нежелательно из - за изменения органолептиче-ских показателей.

Таблица 30.

Изменение ВСС и потери массы при тепловой обработке фарша при различных количествах морской капусты.

На- ВСС, % к общей влаге Потери массы, г име- Количество внесенной морской капусты, % нова-ние 1 5 9 1 5 9

Конский, фарш 63,0+ о; 63,5 140,8 64,4 ±0,3 66,6 + Д8 69,0 +0,1 70,0 +0,08 7,3 ±0,2 6,9 +0,1 6,0 ±0,2 5,4 10,2 5,2 ±0, 5,0 ±0,1

Говя- 68,82 69,56 ±0,11 70,5 72,3 76,8 76,85 +0,09 6,6 10,1 6,23 5,10 5,07 4,1 4,0 10,1 жий +0,0 +0,5 +0,1 ±0,0 ±0Д ±0,0 ±0, фарш 1 1

5.3.1.2. Влияние папоротника Орляк на функционально - технологические свойства мясных фаршей.

Среди большого количества технологических факторов, определяющих качество и выход будущих мясопродуктов, решающая роль принадлежит хи мическому составу и функциональным свойствам мясного сырья. К основным функциональным свойствам фарша относят вгагосвязывающую, водоудержи-вающую, жироудерживающую способности и устойчивость фарша. Известно, что способность фарша связывать и удерживать воду, жир и устойчивость его при термической обработке зависит от многих факторов, в том числе от вида мяса (морфологического состава), рН, содержания белка, жира, влаги в фарше и их соотношениях (314, 315). Решающее влияние на функциональные свойства фарша оказывает содержание в нем мышечной, жировой тканей и белка (315). Имеются работы по исследованию влияния на влагосвязывающую способность бактериальных культур, поверхностно активных веществ, различных добавок растительного и животного происхождения: крахмала и крахмалсо-держащих продуктов - пшеничной и гороховой муки, риса и т.п. (17, 25, 37, 69, 71, 174), крапивы коноплевой (290), белков сои и молока (149, 166, 175, 192, 291).

Одним из широко используемых приемов в технологической практике является изменение рН фарша. Известно, что наибольшая влагосвязывающая способность у парного мяса, величина которого приближается к 7,0 .В колбасном производстве сдвиг фарша в щелочную сторону достигается различными технологическими приемами: введением фосфатов и их смесей (240), молочными белками, которые способны повышать рН мясного фарша от 6,2 до 6,5, при этом водосвязывающая способность фарша повышается на - % (115, 170,184).

По данным З.А. Пластининой (290), введение экстракта крапивы коноплевой в мясной фарш, сдвигает рН на 0,16 %, что влечет за собой повышение способности связывать влагу на %.

Функциональные свойства фаршевой системы меняются на разных этапах технологического процесса производства колбасных изделий, рубленых полуфабрикатов, в том числе и при составлении фарша на куттере (75, 290, 300, 315). При введении в разных количествах и различных компонентов рецеп туры также меняет функциональные свойства мясной системы. Поэтому, изучение функциональных свойств, при внесении растительного компонента, на каком - то одном виде мясного сырья не даст полного представления об изменении функциональных свойств мясных фаршей, состоящих из различных видов мяса. Вызывает интерес изучение вышеуказанных свойств различных фаршей: говяжьего обезжиренного и с различным содержанием жира; свиного обезжиренного и с различным содержанием жира; смешанного (свиного и говяжьего), а также сложного сарделечного фарша.

5.3.1.2.1.Изменение свойств фаршей в зависимости от их вида •

Для выяснения влияния соленого папоротника Орляк на функциональные свойства различных фаршей нами были проведены модельные опыты на обезжиренном говяжьем и свином сырье, а также на сырье с различным содержанием жира. В качестве контрольных образцов использовали говядину с рН 5,89 и свинину с рН 5,9, а опытных - то же самое мясное сырье и соленый папоротник с содержанием соли %. Результаты исследований представлены на рисунке 28.

Как видно из рисунка, функциональные свойства (ВУС и УС) говядины выше, чем свиного мяса. Этот факт можно объяснить наличием большего количества белка в говядине 18,6 - 20,0 г на г против 11,7 - 14,3 для свинины и его качественным составом. Поскольку в данном эксперименте значения рН среды одинаковы, следовательно, количество гидрофильных центров на поверхности белковой глобулы тоже одинаковое, но остается разной величина эффективной поверхности взаимодействия фаз, что обусловлено качественным составом белка.

При введении папоротника Орляк в количестве % к массе выше указанных фаршей наблюдается увеличение способности мясной модели удерживать влагу и стабильность (рисунок 31). Рассмотренные модельные системы

Говяжий фарш, обезжиренный рН=5,9

80 60 40 20 0 и 4 чл / V !

ВУС

ЖУС

УС без папоротника Ш с 5% папоротника

Свинкой фарш, обезжиренный рН=5,88.

80 60 40 20 0

1ШШШ

ВУС

ЖУС

УС без папоротника Ш с 5% папоротника

Рис.1 31, Изменение функционально - технологических свойств разных фаршей при внесении папоротника Орляк. практически не содержат жира, однако, хорошо известно, что жирность во многом определяет его функционально - технологические свойства (3 15). Поэтому нами в эксперименте изучено влияние разных количеств жира в свином и говяжьем фаршах с добавлением папоротника Орляк на ВУС, ЖУС, УС и рН. В зависимости от категории в говядине содержится 9,8 - 16,0 % жира, поэтому нами исследовались функциональные свойства мясных моделей, содержащих 10, 12, и весовых процентов жира - сырца (рисунок 30. а, б, в). Мясные модели, содержащие жира - сырца более % не исследовались, поскольку промышленные говяжьи фарши с таким количеством жира не встречаются. В опытах использовалась говядина, измельченная на волчке и диаметром решетки мм, и такому же измельчению подвергался охлажденный жир сырец с этой же полутуши. Во все контрольные и опытные образцы дополнительно вводили % воды. Все сырье тщательно перемешивали и куттеровали.

Анализ результатов (рис. 32) показывает, что увеличение содержания жира до % к массе обезжиренного говяжьего мяса, при одном и том же содержание растительного компонента приводит к увеличению его способности удерживать влагу, жир, а, следовательно, к повышению стабильности системы. Так, в мясной системе: говядина % - жир - сырец % - папоротник Орляк % влагоудерживающая способность выше на 9,6 %, жироудерживающая - на % и устойчивость системы - на 5,6 %, против данных, полученных в системе мышечная ткань говядины - жир. Все образцы модельных фаршей, содержащих папоротник, имели лучшие показатели функциональных свойств, что, прежде всего, обусловлено изменениями рН системы. О том, что рН мясной системы, содержащей папоротник, действительно изменяется можно говорить сопоставив данные рН обезжиренной говядины (рН 5,89), папоротника Орляка (рН 6,63) и мясной модели мышечная ткань (75 %) - (10 %) жир - папоротник (5 %).

По данным Салаватулиной Р.М., повышение рН на 0,2 единиц вызывает увеличение влагосвязывающей способности фарша на %. Очевидно, проис у = -0,1471х2 + 1,7729х+ 3,6 88

Я2 = 0,9522 ---" у'' • .^.■. У - -0,075х2 + 1,075х+ 3,6<

Я2 = 0,9586 рН=5,87

0 |2 20 содержание жира, % а) влагоудерживающей способности.

12

10 * 8 6 4

2 0 у = -0,0429х +1,3771х+4 Я2 =0,969 " * ш . у = 0,0143х + 0,9143х+3,66 Я2 =0,9321 рН=5,38

10

12

15

20 содержание говяжьего жира, % б) жироудерживающей способности. у = -0,5143х2 + 5,9857х + 44,8 ----* = 0,9926 *

У* У .У р11-5.87 у = -0,0929х2 + 3,5871х + 43,86 Я2 = 0,994 говядина обезжиренная+ жир+папоротн ик 5% говядина обезжиренная+ жир

10

12

2(уодержание говяжьего жира, % в) устойчивости системы.

Рис. 32. Изменение функционально-технологических свойств говяжьего фарша при разных количествах жира и % папоротника. ходит изменение в заряде белков фарша, следствием чего и стало повышение прочности связи в системе вода - белок.

Второй причиной, влияющей на повышение влагоудерживающей способности, является внесение вместе с папоротником растительного белка в ко личестве 12,9 г на кг вносимого папоротника, а также небелковых веществ, связывающих влагу (целлюлоза, пектин и другие). Более высокая способность системы: мышечная ткань - жир - папоротник удерживать жир можно объяснить тем, что образуется более устойчивая система вода - белок - жир. Устойчивость системы вода - белок - жир на прямую зависит от свойств и состояния белковых веществ, поскольку белок выполняет в ней, во - первых, функцию стабилизатора жировой эмульсии, не давая жировым каплям сливаться и образовывать отдельную фазу, во - вторых - функцию связующего звена между жировой и водными фазами. Прочность связи между последними, зависит от свойств и состояния белка, в частности, от его гидрофильности и конформаци-онной структуры. Добавление папоротника Орляк, очевидно, меняет степень гидрофильности белковой молекулы, и стало быть, прочность связи между водной и жировой фазами. Кроме того, дополнительно образуется ассоциат белок - полисахарид в результате возможности взаимодействия различных макромолекул между собой (134). Этот комплекс, очевидно, имеет сетчатую структуру. Известно, что макромолекула сетчатых высокомолекулярных соединений образуют трехмерную пространственную сетку (134) и в этом случае существуют связи между цепями макромолекул или их отдельными фрагментами и эта связь обусловлена внутримолекулярными взаимодействиями за счет сил Ван -дер-Вальса, водородных связей и электростатических сил (134).

Параллельно нами изучались органолептические показатели мясной системы с папоротником при различном содержании жира. Данные эксперимента свидетельствуют о том, что при содержании жира в системе белее % после тепловой обработки и охлаждении до - 6°С, появлялся «мышинный» запах. Следовательно, при создании рецептур мясных продуктов следует использоватб говядину с содержанием жира - %.

Вследствие того, что свиной фарш имеет функциональные свойства хуже говяжьего и большое количество жира, нами изучалась мясная система: обезжиренная свинина + свиной жир-сырец + папоротник. Вследствие того, что в свином фарше содержание жира может колебаться до 49,3 %, нами исследовались системы с содержанием жира от до %. Было исследовано вариантов фаршей: вариантов фаршей содержали обезжиренную свинину и разное количество свиного жира 10, 20, 30, 40, весовых процента; следующее вариантов фаршей содержали обезжиренную свинину, разное количество свиного жира 10, 20, 30, 40, весовых процента и % соленого папоротника Орляк.

Результаты исследований представлены на рисунке 33'а, б, в. Рассматривая данные на рисунке 33, можно говорить, что мясные модели содержащие папоротник имели функциональные свойства выше, чем те же самые фарши, но без папоротника. Так, устойчивость мясной системы, содержащей обезжиренное свиное мясо %, свиное сало % составляла 60,3 %, а мясная система, в которой % свиного обезжиренного мяса заменили на % папоротника имеет 65,8 %. Это объясняется тем, что в систему обезжиренная мышечная ткань + свиной жир-сырец поступает хлористый натрий, известный своей способностью повышать рН и величину осмотического давления белковой системы, вследствие чего, увеличивается количество связанной влаги. Кроме того, в систему вносятся новые компоненты, содержащиеся в папоротнике: пищевые волокна и минеральные соли. Последние, способные изменять рН мясного фарша, а пищевые волокна сорбировать воду и удерживать ее.

При выработке вареных колбас, сарделек, сосисок, котлет, биточков и так далее, чаще всего используется говядина определенного сорта (в/ с, с, 2с) и свинина (мясная, полужирная, жирная) и составляются разные сложные фарши, включающие: молоко, соевый белок, яичный порошок и так далее. Поэтому, вызывает интерес изучение функциональных свойств различных про о4и >> со

26

24

22

20 у = 0,0089х + 0,3889х + 26,37 у = -0,0571х + 1,5486х + 20,98 И2 = 0,9904

11 10 9 и * 7

6 4 свинина обезжиренная+жир свинина обезжиренная жир+папоротник 5% 0 30. 50 0 содержание жира, % а) влагоудерживающей способности. у = -0,3339х2 + 2,8204х + 3,51 Я2 = 0,8875 ■ ■ / у = -0,2607х2 + 2,3364х + 3,4: = 0,9517 ж/ ■ свинина обезжиренная+жир * свинина обезжиренная+жир+папоротнш

-,--г -1-1-Г

20

30

40

50

60 содержание жира, % б) жироудерживающей способности.

73

72

71

70

69

68 £ О

63 61

60 59

10 30 50 содержание жира, % свинина обезжиренная+жир свинина обезжиренная+жир+папоротник 5% у = 0,3286х2 - 1,1629х + 65,82 И2 = 0,9804 у = 0,3446х - 1,4639х + 61,33 Я2 = 0,9715 У в) устойчивость системы Рис.1 Изменение функциональных свойств свин/.ого фарша при разных количествах жира. мышленных фаршей в сочетании с папоротником Орляк: говяжий сорта, сви ной нежирный, смешанный (1 :1) и сарделечный (рецептура, %: говядина 1с-44, свинина мясная - 40, папоротник соленый - 5, меланж - 6, сухое молоко -2, соевый белок - 1, вода для соевого белка - 4). Контролем служили те же фар ши, только без папоротника.

Результаты исследований представлены на рисунках 34.

Результаты экспериментов говорят о том, что папоротник Орляк при внесении в любой фарш способен изменить его функциональные свойства, но в разной степени. Так, наибольшее значение влагоудерживающей способности получено у сложного фарша - 59,3 % против 51,9 % в контроле (7,4 %), у говяжьего, свиного и смешанного фаршей эта разница составила 7,7 %, 11,1 % и 2,2 % соответственно. Видно, что функциональные свойства мясной модели формируются в зависимости от входящих в него компонентов и химического состава каждого компонента. Тем, не менее, определяющим мы считаем тот факт, что при внесении в мясную систему измельченного папоротника начинается диффузионный обмен, в том числе хлорида натрия, и ионов щелочных и щелочноземельных металлов. Это процесс протекает во времени, но так как время выдержки одинаковое, то остается причина, которая заключается в следующем. Мышечная ткань и шпиг обладают различной проницаемостью. По данным A.C. Большакова, при температуре посола 3°С коэффициент проникновения хлорида натрия для шпика 0,041 см /сутки, для мышечной ткани 0,199 см / сутки, из— за разницы строения тканей и их химического состава и, прежде всего воды мышечная ткань - %, шпиг - 6-9 %). Для мышечной ткани, соединительной и жировой коэффициент проникновения находится в следующем соотношении 8: 3,2: 1. Следовательно, за одно и то же время перемешивания и выдержки, процессы взаимодействия компонентов обеих систем прошли в разной степени.

В опытном сарделечном фарше наблюдаются самые меньшие изменения по сравнению с контрольным сарделечным фаршем и другими видами фаршей,

60 40 20 0 без папоротника Шс папоротником

1§ щ ж тк

Щ: А щ

§ |1Й свинной фарш говяжий фарш смешанный

1:1 сарделечныи фарш а) влагоудерживающая способность без папоротника И с папоротником

40 н 20 ю н о тщ

1 щ ш

II

•/.V Ущ. Ж свинной фарш говяжий фарш смешанный 1:1 б) жироудерживающая способность сарделечныи фарш

90 70 50 30 10 -I без папоротника И с папоротником устойчивость системы

Рис. .34, Изменение функционально - технологических свойств фаршевой системы при внесении папоротника Орляк. и мы склонны объяснит это тем, что в контрольном фарше уже содержатся функциональные добавки (меланж, соевый белок, сухое молоко).

Аналогичные результаты получены при изучении действия папоротника на жироудерживающую способность и устойчивость системы.

Таким образом, доказана, возможность введения папоротника Орляк в различные мясные фарша в количестве - %, к основному мясному фаршу, с положительным эффектом.

5.3.1.2.2. Изменение функциональных свойств мясного фарша в зависимости от стадии внесения папоротника Орляка.

В отличие от всех применяемых добавок, папоротник Орляк консервируется солью, содержание которой составляет %. В мясной промышленности можно использовать папоротник Орляк без вымачивания и с вымачиванием до содержания соли 2,5 %. Нами замечено, что если производится более тонкое измельчение, например, куттерование, то соленых частиц папоротника не наблюдается и в этом случае можно использовать папоротник без вымачивания. Большую роль играет этап внесения растительной добавки. Известно, например, что внесение жира при составлении фарша должно производиться на более поздних этапах куттерования и охлажденным, так как преждевременное его добавление приводит к плавлению и дроблению жировой фазы. Следствием этого является чрезмерное увеличение активной поверхности контакта между белковыми и жировыми компонентами и, как следствие, бульоно - жировые отеки. Белковые добавки - меланж, сухое молоко, соевый белок, казеинат -вносят в конце куттерования во избежание сухости фарша, а соль лучше вводить при созревании. В связи с этим встает вопрос: на каком этапе технологического процесса лучше вводить папоротник?

Известно, что некоторые добавки могут быть внесены в состав фарша до периода созревания. Поэтому нами был эксперимент на модельных системах, цель которого заключалась в определении этапа внесения папоротника на технологической цепочке производства колбасных изделий.

В сложный сарделечный фарш вводился папоротник в количестве % к массе фарша на этапах созревания и куттерования, для сравнения производи мого эффекта вводился вымоченный папоротник (содержание соли 2,5 % соли) и не вымоченный папоротник (содержание соли %).

Результаты эксперимента представлены на рисунк ах35 , Рассматривая полученные данные, можно видеть, что внесение на этапе созревания папоротника с содержанием соли % не приводит к значительному повышению водоудерживающей способности, на этапе куттерования наблюдается разница в этом показателе, по сравнению с контрольным образцом, в 9,6 %. Причина подобного явления, очевидно, заключается в том, что в не вымоченном папоротнике в большем количестве содержатся экстрактивных веществ, щелочных и щелочноземельных металлов, водоростворимых белков и витаминов, которые при вымачивание теряются с водой. Так, например, аскорбиновой кислоты при вымачивании теряется %, рН снижается на 0,05 единиц. В этом случае воздействие экстрактивных и других веществ папоротника на измельченные белковые вещества наиболее сильно. Более тесному взаимодействию двух систем способствует измельчение белковых веществ мяса и глубокое разрушение клеточной структуры папоротника.

Аналогичная картина наблюдается и при исследовании устойчивости мясных изделий. Из рисунка ,36 видно, что внесение не вымоченного папоротника Орляк на этапе куттерования приводит к повышению устойчивости мясных моделей на 11,1 %. Из литературных источников известно, что в фаршевых системах, где выше показатель устойчивости системы качество готовых продуктов лучше, снижено количество брака из - за бульоно - жировых отеков и выше выход готовых продуктов (315).

Таким образом, с технологической точки зрения выгоднее на этапе кут -терования вносить в фарш, не вымоченный папоротник. С органолептичес кой точки зрения это тоже приемлемо, так как при тонком измельчении происходит равномерное размешивание мелких включений папоротника, в составе фарша и его включения будут практически не заметно. Но, в этом случае, необходимо внести коррективы в рецептуру продукта по соли. При внесении вымоченного папоротника в процессе созревания и куттерования не обнаружено изменений функциональных свойств. Следовательно, нет смысла вносить вымоченный папоротник при созревании, лучше это сделать при куттеровании или составлении фарша на мешалке. На наш взгляд, вымоченный папоротник лучше использовать при изготовлении мясных изделий, где нет процесса тонкого измельчения - котлеты, биточки и производства мясопродуктов с пониженным содержанием соли.

Проведенные исследования позволяют полнее понять взаимодействие двух разных систем - мясной и растительной, но в то же время узнали, что растительное сырье может иметь разную реакцию среды: нейтральную, щелочную, кислую а, следовательно, по-разному влиять на функциональные свойства мясной системы. В связи с чем, вызывает интерес изучение влияния и других видов растительного сырья на мясные системы.

5.3.2. Выбор дозы облепиховой муки.

5.3.2J. Органолептическая характеристика.

Облепиховая мука имеет специфический кисловатый привкус, желто -коричневый цвет. Из-за своей специфической окраски и кислого вкуса она может найти применение только при производстве ливерных колбас и рубленых полуфабрикатов. Поэтому, в качестве модельных образцов выбраны «котлеты». Для приготовления комбинированного фарша брали говядину, которую измельчали на волчке с диаметром решетки мм. Не обезжиренную облепи-ховую муку подвергали набуханию (гидромодуль 1:4) и смешивали с фаршем. Из комбинированного фарша готовили модельные «котлеты»; обжарива ли по минуте с двух сторон и доводили до готовности на пару. Были исследованы вариантов комбинированных фаршей и готовых «котлет» с содержанием облепиховой муки 0, 1, 2, 3, 4, весовых процента (таблица 31).

Таблица 31.

Органолептическая оценка модельных котлет

Состав фарша Цвет Запах Вкус Консистенция

Фарш +- % муки Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса Не крошливая

Фарш + % муки Не изменился Не изменился Не изменился Не крошливая

Фарш + 2% муки Не изменился Не изменился Не изменился Не крошливая

Фарш + % облепиховой муки Темнее Не изменился Не изменился Не крошливая

Фарш + % муки Темнее Кисловатый Привкус облепихи Не крошливая

Фарш + % муки Темный Кислый запах Привкус облепихи Крошливая

Комбинированные фарши с содержанием облепиховой муки более % не исследовались, так как получалась неприемлемая композиции, которая имела темно - коричневый цвет и кислый запах.

Как видно из таблицы 31, наиболее приемлемая композиция получается при введении % облепиховой муки.

5.3.2.2. Влияние облепиховой муки на функциональные свойства фарша.

Облепиховая мука отличается от ранее рассматриваемого сырья тем, что она имеет, кислую рН среды - 3,3. При внесении муки в фарш, несомненно, будет изменяться рН комбинированного фарша и функционально - технологические свойства мясной системы. Для выяснения влияния облепиховой муки на функциональные свойства фаршей нами были проведены исследования на обезжиренных говяжьем и свином фаршах, а также на фаршах с различным содержанием жира. В качестве контрольных образцов использовали обезжиренную говядину с рН 5,44, а опытных то же самое мясное сырье и по % набухшей облепиховой муки (рисунок 37).

Исследовались мясные системы из говяжьего фарша с содержанием жира 10, 12, и весовых процентов. На рисунке представлены результаты исследований. Анализ экспериментальных исследований показывает, что при введении облепиховой муки в говяжий фарш без жира и содержащий жир -сырец наблюдается снижение ВУС, ЖУС и УС по сравнению с контрольными фаршами, содержащими то же количество жира - сырца, но без облепиховой муки. Так, в мясной системе: говядина % + жир-сырец % + облепиховая мука - % влагоудерживающая способность ниже на 6,8 %, жироудерживаю-щая - на 2,2 % и устойчивость системы - на 3,9 % против данных, полученных в системе мышечная ткань говядины + жир-сырец. Все образцы модельных фаршей, содержащих гидратированную облепиховую муку, имели более низкие показатели функционально - технологических свойств. Подобные результаты были получены на свином фарше с содержанием жира 10,20, 30,40 и весовых процентов. В опытные образцы включали % набухшей облепиховой муки.

Анализ результатов по изучению функционально - технологических свойств комбинированных фаршей показывают, что добавка в виде облепиховой муки несколько ухудшает функционально - технологические свойства чисто мясных фаршей, а, следовательно, и такие показатели готовых изделий как сочность, выход. Это означает, что облепиховая мука не является многофункциональной добавкой. Ее положительная роль заключается в обогащении мясных фаршей пищевыми волокнами, каротин-токоферольным комплексом и аскорбиновой кислотой. Поэтому для стабилизации функционально технологических свойств фарша необходимо использовать добавки, улучшающие его

Рис. Изменение ФТС говяжьего фарша при различных содержаниях жира и облепиховой муки. технологические свойства или изменяющие рН мясной системы. Это следует учитывать при разработке рецептуры и технологии мясопродуктов.

Лучше всего использовать облепиховую муку при изготовлении рубленых полуфабрикатов - котлет, биточков. Облепиховую муку можно использо -вать как обезжиренную, так и не обезжиренную. При использовании обезжиренной муки, количество жира в комбинированном фарше снижается с 16,3 % до 15,9%.

5.3.3. Выбор дозы пюре из шиповника и боярышника «Витаминное».

5.3.3.1. Органолептическая характеристика.

Пюре витаминное изготавливали из шиповника и боярышника по технологии описанной в разделе 5.2. Подготовку мяса вели так же, как в предыдущих опытах. Всего было изучено вариантов комбинированных фаршей и модельных «котлет», содержащих пюре в количествах 0, 1, 2, 3, 4, весовых процента (таблица 32).

Таблица 32.

Органолептическая характеристика модельных котлет.

Состав фарша Вкус Цвет Запах Консистенция

Фарш + % пюре Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса Не рыхлая

Фарш + % пюре Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса Не рыхлая

Фарш + % пюре Вареного мяса Вареного мяса Вареного мяса Не рыхлая

Фарш + % пюре Вареного мяса Темнее Ароматный Не рыхлая

Фарш + % пюре Вареного мяса Темнее Посторонний запах после охлаждения Не рыхлая

Фарш + % пюре Посторонний привкус Темный Посторонний запах Рыхлая

Фарши и готовые «котлеты» с содержанием пюре % и выше не исследовались из-за не удовлетворительной консистенции. Анализ данных таблицы показывает, что при введении плодового пюре до весовых процентов комбинированный фарш имеет сенсорные характеристики сходные с таковыми из чистого мяса и не рыхлую консистенцию. Однако следует заметить, что оттенок у сырого комбинированного фарша незначительно отличается от контроля. На наш взгляд оптимальной дозой является % плодового пюре.

5.3.3.2. Влияние пюре «Витаминное» на функциональные свойства фарша.

Шиповник и боярышник имеют органолептические характеристики, химический состав отличный от ранее рассматриваемых видов растительного сырья и поэтому необходимость изучения влияния пюре из этих плодов на функционально - технологические свойства не отпадает.

Данные экспериментальных исследований по определению функционально - технологических свойств фаршей, содержащих весовых процента плодового пюре и разное количество жира - сырца показано на рисунке 38.

Сопоставляя данные рН обезжиренной говядины (рН 6,05) и фарша, содержащего % плодового пюре (рН 5,92) видим, что введение пюре «Витаминное» в состав мясной системы активная реакция среды сдвигается на на 0,13 в кислую сторону. Смещение рН мясной системы ближе к изоэлектриче-ской точке способно изменить и функционально - технологические свойства фарша. На рисунке видно, что ВУС, ЖУС и УС фаршевых систем, содержащий пюре из плодов шиповника и боярышника ниже чисто мясных. Так, в мясной системе: говядина % + жир-сырец % + пюре «Витаминное» % влагоудерживающая способность меньше на 1,5 %, жироудерживающая - на 3,6 %, устойчивость - на %. Следовательно, плодовое пюре выполняет только функцию обогащения и для стабилизации функционально - технологи -ческих свойств, на уровне чисто мясных, следует использовать биологические у = -0,0007х + 0,0113х + 6,04 Я2 = 0,956 у = -0,0114х2 + 0,0486х + 5,88 И2 = 0,7876

10 15 жир, %

20

182

78

77 -76 -75 сГ > со

73 71

70 у = -0,42х2 +3,138х +70,828 Я2 = 0,8572 у Ь -0,5293х + 3,4247х + 69,768 Я2 = 0,7972

-5-,-!-,

0 12 20 жир,% у = -0,3514Х2 + 2,1226х + 90,366 Я2 = 0,8932 у = -0,3486х2 + 1,8174х + 87,4-Х Я2 = 0,9038 *

10 15 жир, %

20

68 п

66

64

62

60 е-4 о" •^58

56

54 Н

52

50 у = -0.7571Х2 + 6,5229х + 51,42

Я* = 0,9841 у = -0,5857х + 4,1743х + 52,68 Я2 = 0,9921

-1-1-1

0 12 15

20 контроль фарш с пюре

1с. 38, Изменение ФТС говяжьего фарша при различных содержаниях жира и плодового пюре жидкости с высоким значением рН, например сыворотку крови.

Таким образом, все исследованные растительные добавки придают фаршам разные органолептические и функционально - технологические характеристики, и это следует учитывать при разработке технологий мясопродуктов.

5.4. Влияние растительных добавок на микробиологические показатели : и окислительные процессы липидов фаршей.

Из практики известно, что при введении растительного сырья - лука, чеснока, черемши в мясной фарш, он меняет свой цвет, вкус и запах. Вместе с тем известно, что в поисках фунгицидных препаратов ученые все чаще обращаются к природным источникам, в том числе и растительного происхождения. Наличие антимикробной активности у некоторых высших растений и успешное их применение в качестве консервантов, позволило сделать предположение о возможности предотвращения микробной порчи фаршей за счёт введения растительного сырья, выбранного нами для коррекции химического состава мясопродуктов. Для выяснения этого факта, в случаях использования папоротника Орляк, облепиховой муки и пюре «Витаминное» мы провели исследования по влиянию этих растений и продуктов их переработки, в сравнении с моделями без этих добавок общую обсеменённость. Для исследований был использован говяжий фарш первого сорта (контроль), опыт № - тот же фарш, но содержащий % соленого папоротника Орляк; опыт № - исходный фарш, содержащий % облепиховой муки и опыт № - исходный фарш, одержащий % пюре «Витаминное». Все образцы выдерживали часов при температуре ± 2°С с определением показателей: органолептических, общей обсемененности (табл. 33). Во всех фаршах, содержащих добавку растительного происхождения общая обсемененность ниже контроля, но абсолютное значения зависят от вида и количества вводимого растения. При введении в фарш плодового пюре обсе мененность также снижается, но это снижение меньше, чем при добавлении папоротника Орляк. Так, при введении % пюре в фаршевую систему, снижение

Таблица 33.

Микробиологическая характеристика фаршей

Наименование Общая обсемененность

0 1сутки суток суток суток

1. Фарш без добавок 1,5. ,103 ,103 . ,103

2. Фарш с облепиховой мукой . . . . . 103

3. Фарш с пюре «Витаминное» . . . . ,103

4. Фарш с папоротником 0,5 . Юз . 8.Ю3 . . 103 общей обмеменённости через четверо суток по отношению к мясному фаршу составляет 31,6 %, с папоротником - 81,1%. Полученные данные свидетельствуют о наличии бактерицидных свойств в перечисленном растительном сырье и, прежде всего, очевидно за счёт содержащихся в нем фитонцидов.

Таким образом, с точки зрения фунгицидных свойств перечисленное растительное сырье представляет интерес, и, прежде всего папоротник Орляк. Введение его для коррекции химического состава мясопродуктов может оказаться перспективным и для увеличения стойкости против микробной порчи мясопродуктов при хранении и транспортировке. Для экспериментального подтверждения этой гипотезы были определены некоторые показатели, характеризующие изменения в белках и жирах фарша при хранении - летучие жирные кислоты, реакция с сернокислой медью в бульоне и амино-аммиачный азот. Полученные результаты показывают увеличение этих показателей (табл. 34). Однако мы не считаем, что это происходит за счет более глубоких изменений в белках и жира фарша при внесении растительного компонента. В данном случае ЛЖК и ААА не являются достоверными показателями, характеризующими изменения в ли-пидной и белковой частях фарша, поскольку в мясо-растительной системе происходит увеличение этих показателей за счёт внесения ЛЖК и свободных амино

Таблица 34.

Изменение ЛЖК и ААА комбинированных фаршей (температуре ± 2°С)

Время хранения/ фарши Показатели

Реакция с ЛЖК, мл ААА, мг

Сшод на г

0 часов фарш без добавок Бульон про- 0,35 81 фарш с папоротником Орляк зрачный 0,37 90 фарш с облепиховой мукой фарш с пюре «Витаминное» 0,38 93

0,37 92

12 часов фарш без добавок Бульон про- 0,38 83 фарш с папоротником Орляк зрачный 0,42 95 фарш с облепиховой мукой 0,40 91 фарш с пюре «Витаминное» 0,41 92

24 часа фарш без добавок Бульон про- 0,41 87 фарш с папоротником Орляк зрачный 0,45 104 фарш с облепиховой мукой 0,42 101 фарш с пюре «Витаминное» 0,43 102

48 часов фарш без добавок Небольшая 0,50 92 фарш с папоротником Орляк муть 0,71 115 фарш с облепиховой мукой 0,68 109 фарш с пюре «Витаминное» 0,70 111 кислот с растительным компонентом. Считаем, что для таких систем необходима разработка своей шкалы показателей свежести продукта.

Снижение перекисного числа в комбинированной системе на - % обусловлено наличием в растительном сырье антиоксидантов. Так, в папоротнике содержание каротина составляет 1,13 мг % и альфа - токоферола 2,67 мг /100 г (401), в облепиховой муке, по данным Д.Ц. Цыбиковой, каротинои-дов - до мг % и 123,4 мг % токоферолов.

Актуальность работы. Россия велика и многолика. Её необъятные просторы вмещают в себя горы и долины, степи и болота, леса и пустыни с разнообразными климатическими условиями, фауной и флорой. Её населяют народы и народности со своими обычаями, нравами и традициями, в том числе в питании. Как правило, это не учитывается разработанными в нашейне рекомендациями суточной потребности биологического организма в пищевых веществах, поскольку они рассчитаны на человека, проживающего в средней полосе. Этого не учитывают в большинстве своём и существующие промышленные технологии продуктов питания. По данным И.И.Брехман, в СНГ более 130 регионов с выраженным дисбалансом макро- и микроэлементов, приводящим к физиологическим изменениям в организме человека - анемии, заболеваниям щитовидной железы, атеросклерозу. Согласно оценкам ВОЗ, недостаточность йода, которая снижает умственные и физические способности, отмечена у 217 миллионов человек - 4 % населения мира (340). Около 10 - 15 % нуждаются в диетическом и профилактическом питании и 25 % должны соблюдать низкокалорийную диету (305). Много регионов в России с очень холодным климатом, требующим высокого потребления микронутриентов. Только 15 % населения СНГ проживает в экологически чистых районах, а это означает, что для оставшегося населения должны быть свои рекомендации по питанию (305).

С такой проблемой можно справиться через пищевую коррекцию, для чего необходимо всестороннее изучение среды обитания, и её влияние на здоровье человека. Должны учитываться климатические условия, сформировавшие экономические пути развития регионов, структура и традиции питания, природные биогеохимические и экологические факторы, а также алиментарно-зависимые заболевания, которые имеются в регионе и анализ особенностей питания. Только комплексный подход в каждом конкретном регионе позволит выработать пути создания продуктов здорового питания.

В последние годы ведутся исследования по разработке новых видов продуктов питания с лечебным и профилактическим эффектом (И.А. Рогов, Э.С. Токаев, H.H. Липатов, В.Г. Высоцкий, Н.Ю. Свириденко, В.Н. Позняковский, А.А.Шишкина), с учётом особенностей школьного, детского организма (A.B. Устинова, Н.В. Любина, К.С. Ладодо, Е.Г. Бобрикова, Н.В. Тимошенко, И.Л. Стефанова), пожилых людей (И.А. Рогов, Э.С. Токаев, С.Б. Юдина), однако ассортимент продуктов питания специального назначения по-прежнему невелик и не учитывает особенностей регионов, структуру и традиции питания.

Создание продуктов питания, необходимых населению, с учётом климатических, биогеохимических и экологических условий, позволит не только удовлетворить потребности организма, но и полнее использовать местные сырьевые ресурсы животного и растительного происхождения, к которым на протяжении эволюционного развития адаптирован организм человека, а, также расширить ассортимент и объём выпуска продуктов здорового питания, о чём говорится в постановлении Правительства Российской Федерации № 917 от 10 августа 1988 года.

Одним из путей устранения дисбаланса по микроэлементам и витаминам является расширение ассортимента пищевого сырья за счёт большой группы дикорастущих растений, содержащих биологически активные вещества и являющихся природными лекарственными препаратами. Каждый регион имеет свои виды растительного сырья, запасы которого позволяют использовать их в промышленных масштабах, но для многих трав утрачены традиции их применения.

В этом случае можно пойти на компромисс - создать традиционные продукты питания с целенаправленным эффектом за счёт включения в их рецептуру того или иного растения. Для Забайкалья, например, это папоротники, шиповник, боярышник, облепиха, крапива и другие. Однако при создании продуктов целенаправленного характера для регионов важно не просто вводить какое то растительное сырье, препараты витаминов или минеральных веществ, а научно обосновать выбор с целью сокращения дисбаланса в пищевых веществах. Проблема подбора таких композиций достаточно сложна, особенно при использовании растительного сырья, что обусловлено специфическим составом, физико-химическими, органолептическими особенностями мясного и растительного сырья (В.Б. Толстогузов, И.А. Рогов, Э.С. Токаев, Н.К. Журавская, М.П. Могильный, Л.Ф. Апраскина, Я.Г. Винникова, И.Г. Бадр;тдинов, Х.Ф. Абдуль, Е.И. Титов, Т.Ф. Чиркина, Н. Bushkkiel, H.J. Fetter, D.E. Zustig, A.A. Schulz, L.W. Hand, R.N. Terrel, C.S. Zin и др.)

Поэтому аналитические и экспериментальные исследования в области создания технологий продуктов здорового питания для каждого региона представляются современными и актуальными.

Вышеизложенные доводы позволили сформулировать цель работы и задачи исследований.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является научное обоснование создания промышленных рецептур и технологий мясопродуктов с учётом региональных особенностей Забайкалья и внедрение их в производство.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: разработать концепцию создания мясопродуктов с учетом природных климатических, биогеохимических, экологических факторов, традиции питания населения и алиментарно-зависимые заболеваний; научно обосновать возможность обогащения мясных продуктов йодом; мг разработать методологию создания мясопродуктов с использованием местного растительного сырья и продуктов его переработки на основе систематизации существующих способов получения комбинированных продуктов; изыскать способы повышения пищевой ценности мясопродуктов за счёт введения биологически активных веществ растительного сырья; г- исходя из наличия в регионе традиционного сырья - конины, обосновать перспективу использования ферментных препаратов с выраженной гиалуронидазной активностью для производства мясных продуктов из конского мяса; о- подготовить и утвердить нормативную документацию на мясопродукты с измененным химическим составом; о' определить пищевую ценность новых видов мясопродуктов; о- осуществить проверку теоретических и экспериментальных результатов в производственных условиях; На защиту выносятся следующие положения: концепция создания продуктов питания для регионов на примере Забайкалья; пути реализации предложенной концепции за счет новых технологий обогащенных мясопродуктов йодом и использования биологически активных веществ местного растительного сырья, в том числе дикорастущего и продуктов его переработки; рекомендации практического использования биологически активных препарата животного происхождения с выраженным гиалуронидазным действием.

Научная новизна. - Обоснована научная концепция создания промышленных технологий мясопродуктов с учётом климатических, биогеохимических, экологических особенностей, традиций и структуры питания Забайкальского региона, алиментарно-зависимых заболеваний;

Представлен анализ литературных источников и научных трудов по минерализации почв, вод, растительности и природного экологического фона в Забайкалье, особенностям питания в условиях холодного климата, существующих алиментарно - зависимых заболеваний в регионе и предложены нормы суточной потребности в пищевых веществах для населения;

Впервые научно обоснованы способы обогащения мясопродуктов йодом: в процессе посола; предварительно связанного с белком соединительной ткани и использования растительного сырья богатого йодом; установлена степень связывания йода различными видами мяса (говядина, свинина, конина) и тканями (мышечная, жировая, соединительная); определены и математически описаны процессы связывания йода при посоле и получении пищевой добавки из выйной связки; установлена зависимость между содержанием жира в фар-шевой системе и степенью связывания йода; выявлено влияние йодида калия на микробиологические показатели фарша; изучено влияние йодида калия на трансформацию нитрита натрия в фаршевой системе; установлено влияние йодида калия на окислительные процессы жирового компонента фарша.

- Разработаны научные основы использования местного растительного сырья и продуктов его переработки (облепиховая мука, папоротник Орляк, шиповник, боярышник), а также морской капусты в мясном производстве: показано изменение в химическом составе растительного сырья в процессе его подготовки перед внесением в фаршевые системы; изучено влияние растительного сырья на функционально - технологические свойства (ВУС, ЖУС, УС) говяжьих, свиных, конских фаршей с разным содержанием жира в системах; установлено влияние растительного сырья на микробиологические характеристики, а также на накопление летучих жирных кислот и аминоаммиачного азота; определено влияние растительного сырья на окислительные процессы в жировом компоненте фарша.

- Обоснована целесообразность использования шприцовочной смеси, содержащей ферментный препарат - тестипан с выраженной гиалуронидазной активностью; установлена активизирующая роль триполифосфата натрия и подавляющие свойства хлорида натрия на активность тестипана; изучено влияние шприцовочной смеси на структурно-механические, микроструктурные, микробиологические показатели конского мяса; показана разная степень воздействия ферментного препарата на различные части (мышцы) туш конины; установлено снижение криоскопической температуры замерзания клеточного сока до минус 5 °С при использовании разработанной шприцовочной смеси.

- С учётом региональных условий в пищевых веществах определены критерии оптимизации и граничные условия при составлении математических моделей оптимизации рецептур мясопродуктов; определена пищевая ценность новых мясопродуктов.

Практическая ценность. На основе анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований предложены: регламенты обогащения мясных продуктов йодом: путём введения йодида калия в мясную систему; введения йода, предварительно связанного с белком соединительной ткани; введения в мясной продукт растительного компонента, богатого йодом и разработана технология мясопродуктов, обогащенных йодом; технологические схемы и режимы подготовки растительного сырья перед внесением его в мясные системы, рациональные дозы его внесения при создании продуктов валеологического характера и сроки хранения; регламенты введения шприцовочной смеси, содержащей фермент тестипан с рекомендациями по использованию этой смеси при производстве цельно-мясных продуктов из конского мяса; проект новой ресурсосберегающей технологии промышленного производства крупнокусковых полуфабрикатов из ферментированного в условиях посола конского мяса, обеспечивающий экономию сырья 60 - 65 кг на 1 тонну готовой продукции по сравнению с необработанным сырьем;

Результаты комплексных исследований реализованы в 6. частных технологиях, подтвержденных разработкой нормативной документации, апробацией или внедрением в производство.

Получено 2 авторских свидетельства, 2 патента и одна приоритетная справка по заявке;

Основные технологические решения и результаты прошли опытно - промышленные испытания в колбасном заводе, цехе полуфабрикатов и пельменном цехе АООТ «Бурятмясопром».

Результаты аналитических и экспериментальных исследований включены в лекционные курсы для студентов и магистров ВУЗа, учебные пособия.

Технологическая практика студентов специальности 27.07 - технология консервов и пище концентратов проведена в виде экспедиции по заготовке и консервированию растительного сырья, необходимого при производственных испытаниях в большом количестве, под непосредственным руководством автора. Получен сертификат соответствия № 02128109 РОСС.ПР 22. А. 02478 от 10.07.97 г. на папоротник солёный (полуфабрикат).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на:

- Международной научно - технической конференции "Пища. Экология. Человек" (Москва, 1995);

- Международной научно - технической конференции "Холод и пищевые производства" (Санкт - Петербург, 1996);

- 1-ой Международной конференции "Научные и практические аспекты совершенствования качества продуктов детского и геродиетического питания" (Москва, 1997);

- Международной научной конференции "Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК" (Россия, Краснодар, 1997)

- Международной научной конференции «Научное наследие профессора, доктора технических наук Эрнеста Ивановича Каухчешвили» (Москва, 1997);

- III -м Международном симпозиуме по облепихе (Улан - Удэ, 1998);

- Российской научно - практической конференции "Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования» (Кемерово, 1997);

- Научных конференциях преподавателей и научных работников Восточно-Сибирского государственного технологического университета 1990 -1999 гг.;

- Республиканской юбилейной научно - практической конференции, посвященной 75 - летию санитарно - эпидемиологической службы России (Улан - Удэ, 1998);

13

- Всесоюзной научно - практической конференции, посвященной памяти Горбатова В.М. "Продукты XXI века. Технология. Качество. Безопасность (Москва, 1998);

Международной научно-технической конференции

Ресурсосберегающие технологии пищевых производств" (Санкт - Петербург,

1998);

- Региональной научно - технической конференции "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск,

1999);

- Научно - практической конференции "Концепция развития перерабатывающих отраслей АПК Республики Бурятия" (Бурятия, 1999);

Разработанные виды продукции экспонировались на выставке - ярмарке "Сибнаука - Производство - Предпринимательство" (Иркутск, 1994).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 48 работ, в том числе в центральных журналах по проблемам питания: "Пищевая промышленность", "Мясная промышленность", "Известия ВУЗов", Обзорная информация АгроНИИТЭИмясомолпрома, информационных листках ЦНИИТЭИ Бурятии.

По рассматриваемой теме получено 2 авторских свидетельства, 2 патента и 1 приоритетная справка.

Разработаны и утверждены 5 нормативных документов (технические условия и технологические инструкции) на 6 видов мясных продуктов.

Заключение

Проведенные аналитические исследования показали, что Забайкальский регион имеет целый ряд особенностей, а именно:

• эволюционно сложившаяся ситуация превалирования мясных продуктов в структуре питания;

• малая минерализация почв, вод, воздуха по ряду минеральных веществ - йоду, микроэлементам, участвующих в кроветворении;

• нарушение пищевого статуса населения: низкое потребление витаминов: аскорбиновой кислоты, токоферолов, каротиноидов и витаминов группы В;

- дефицит минеральных веществ: йода, железа, меди, цинка, кобальта.

- дефицит пищевых волокон;

• сложная экологическая обстановка;

• суровые климатические условия в регионе, требующие увеличение потребления в питательных веществах;

• наличие алиментарно - зависимых заболеваний - эндемического зоба, туберкулёза и анемии у населения.

Поэтому, учитывая эволюционно сложившиеся привычки питания людей с одной стороны, а с другой необходимость нивелирования отрицательных воздействий экологических факторов и биогеохимических условий, необходимо создание промышленных технологий продуктов питания с изменённым химическим составом. В рассматриваемом регионе должен найти применение промышленный выпуск мясопродуктов, обогащенных йодом и микроэлементами, участвующими в кроветворении, пищевыми волокнами и витаминами: каротин - токоферольным комплексом, аскорбиновой и никотиновой кислотами.

Кроме того, в суровых климатических условиях повышается на 30 % потребность пищевых веществ. Учитывая эти особенности, нами скорректирована суточная потребность в пищевых веществах для жителей Забайкалья (рис. 8).

Вышеизложенные положения является концептуальной направленностью диссертации.

Суточная потребность в пищевых веществах для взрослого человека четом региональных ;ловий Забайкалья

20

ВО

980

520

3500 1350 5

25

3,25 6

Са : Р

Са : Мд

ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

АНЕМИЯ ЭНДЕМИЧЕС ТУБЕРКУ

КИИ ЗОБ ЛЕЗ

100-120

100-150

100 - 120(25 %:

ЖЙРЫ 80-10ОГ

Ш-Ш. 110-120

120-130

450 - 550

400-450 г

440 - 500

СООТНОШЕНИЕ БЕЛКИ : ЖИРЫ : УГЛЕВОДЫ

1:1:4

1:1:4

1:1:4

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА, т Са 800

960 - 980

900 - 950

8ИТА«ИНЪ1 «Г

Е 12-20

8 Э, мкг 2,5

00 С 70-100

4,2 В1 1,1-2,1

1,8 В2 1,3-2,4

1,0 В6 1,8-2,0

РР 15-20

А, мкг 1,5-2,0

0,0039 В12 0,002 - 0,003

9 ВЗ 10-13

2,5-2,8

100-120

125-200

3,5

2осьздо.

2,0-2,7

2,5 - 3,0

3-5

ТСГ55"

2,6.-1,0 20-25

0,0036 - 0,0039

Рис. 8.

ГОС4 " ' Ч

41 1 ! 1.И«

В соответствии с основными положениями концепции определены основные направления анализа литературных источников, что и изложено в следующей главе.

ГЛАВА II. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПИТАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ НА МЯСНОЙ ОСНОВЕ.

2.1. Состояние вопроса по проблеме питания.

Химические элементы пищи являются нитями, связывающими человека с природой, кроме этого человек сам есть часть природы (193). Известно, что в теле человека, весящего около 70 кг, содержится примерно 40 кг воды, 15 кг белка, 7 кг жира, 3 кг минеральных солей и 0,7 кг витаминов (193). Но организм это не склад, где все заложенное хранится в не прикосновенном виде. В теле человека постоянно происходят процессы обмена, одни вещества расщепляются, окисляются, выводятся и взамен нужны новые вещества.

Таким образом, питание является средством поддержания жизни человека, его здоровья и работоспособности. Именно поэтому проблема питания, наряду с проблемой сохранения мира, считается самой крупной, насущной и всеобъемлющей.

Процесс питания является сложным процессом поступления, переваривания, всасывания и ассимиляции в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия его энергетических затрат, построения и восстановления клеток и тканей тела. Современное представление о количественных и качественных потребностях человека в пищевых веществах отражены в теории адекватного питания, согласно которой поступление веществ должно соответствовать характеру обмена веществ организма, а также особенностям пищеварения сформированного в ходе эволюционного развития человека (43, 58, 66, 67, 68, 128, 148, 152).

Основные положения теории адекватного питания заключаются в следующем:

- ассимилирует пищу как поглощающий ее организм, так и населяющие его бактерии - симбионты; объединяющая их система должна рассматриваться как надорганизм;

- взаимоотношения организма - хозяина и его симбионтов формируют внутреннюю микроэкологию;

- приток нутриентов складывается не только за счет извлечения их из поглощаемой пищи, но и благодаря метаболической деятельности хозяина и особенно бактерий - симбионтов, синтезирующих питательные дополнительные вещества, в том числе и незаменимые;

- нормальное питание обусловлено не одним притоком нутриентов, а несколькими потоками питательных и регуляторных веществ;

- существенными, физиологически важными компонентами пищи являются не только нутриенты, но и так называемые балластные вещества (365, 366, 367).

Таким образом, теория адекватного питания научно обосновала положение о том, что в ходе пищеварения и метаболизма замена каждой теряемой молекулы на новую происходит с использованием эволюционно установившихся физиологических процессов и механизмов. Для нормальной жизнедеятельности человека необходимо определенное соотношение белков, жиров, углеводов, а также витаминов, минеральных и балластных веществ, в том числе и пищевых волокон. В рационе здорового человека, является соотношение белков, жиров и углеводов близкое к 1: 1,2: 4 (331, 307). Считается, что такое соотношение благоприятно для максимального удовлетворения как пластических, так и энергетических потребностей человека (32, 35, 52, 67, 69, 79, 81, 100, 238, 271, 306).

Белки, поступающие в организм с пищей, выполняют несколько функций. Главная из них - пластическая, заключающаяся в снабжении анаболическим материалом микро- и макроструктуры целого ряда субклеточных образований и организма в целом. Для выполнения этой функции белки пищи должны иметь высокую биологическую ценность, которая, как известно, зависит от сбалансированности незаменимых аминокислот (16, 271, 307, 319, 367, 325). По данным ряда авторов, белок, не содержащий хотя бы одну из незаменимых аминокислот, считается биологически неполноценным. Не следует забывать, что таких белков очень мало - белки соединительной ткани и красящий белок крови гемоглобин. В основном, белки могут содержать меньшее количество незаменимых аминокислот, по сравнению с «эталонным белком» и, следовательно, правильнее говорить о лимитирующих незаменимых аминокислотах, например, недостаток лизина - основная причина пониженной ценности белков хлеба. Кроме пластической, белки выполняют и энергетическую функцию, заключающуюся в участии углерода, входящего в состав белков, в биологическом окислении и компенсирует некоторые энергозатраты организма (32, 69).

Проблеме потребности организма в белках посвящены работы В.Г.Высоцкого, A.A. Покровского (81,82, 276). Поступление белка должно обеспечивать азотистое равновесие в организме или положительный азотистый баланс. По данным В.Г.Высоцкого, В.А. Шатерникова, Т.А. Яцышиной, A.C. Витолло безопасный уровень потребления составляет 9,2 -9,5 г азота в сутки или 58-61 г белка эквивалентного казеину (81, 82). Установленная авторами зависимость процента утилизации от уровня его потребления показывает, что при увеличение поступления азота выше 13,5-14 г его утилизация не усиливается, что доказывает нецелесообразность применения сверхвысоких суточных белковых нагрузок за исключением рационов специального назначения. Использование излишнего количество белка не только нецелесообразно, но и вредно, также как его недостаток. Так, при недостатке белка удовлетворение организма в энергии возможно за счет углеводов и жиров, а вот пластическая функция нарушается. Вследствие чего ухудшается функция пищеварительной, эндокринной, кроветворной систем и возможна атрофия мышц (68). При избытке в рационе питания белка наблюдается перегрузка печени и почек продуктами его распада (68, 69). Рекомендуемые количества потребляемого белка составляют 80 - 100 г (81), причем доля белка в суточной энергоценности рациона, принятой за 100 % должна составлять 12 % для людей в возрасте от 18 до 59 лет и 11 % для людей старшего возраста (336). Эти рекомендуемые нормы разработаны без учета биогеохимических и климатических особенностей регионов, способных вызывать алиментарно-зависимые заболевания. Это имеет особое значение для людей проживающих в районах Севера.

Важным компонентом многих видов продуктов питания являются представители класса липидов - нейтральные жиры, фосфолипиды и стеарины. Жиры рассматриваются как источники энергии для организма. Однако нельзя забывать, что в качестве энергетических материалов могут использоваться еще белки и углеводы. Поэтому роль жиров пища сводится не столько к обеспечению энергией, сколько к поставке незаменимых факторов питания. Следует помнить, что жиры, синтезирующие из углеводов, не содержат полиненасыщенных жирных кислот. По данным М.В. Шалак, М.С. Шашкова и др. главная роль принадлежит высоко ненасыщенным жирным кислотам - линолевой, ли-ноленовой и арахидоновой кислотам (389). Эти вещества являются частью клеточных мембран, регулируют обмен веществ, в частности обмен холестерина, фосфатидов и витаминов - А, В, Е, участвуют в образовании гормоноподобных веществ - простогландидов. Более активной является арахидоновая кислота, но она синтезируется из линолевой. По мнению М. М. Левачева только линолевая кислота не синтезируется в организме и ее должно поступать не менее 10 - 15 г в сутки. В диетологии и терапии для характеристики жирно-кислотного состава рационов применяется соотношение некоторых жирных кислот. Так, отношение полиненасыщенных жирных кислот к насыщенным должно быть равно 0,2 - 0,4, а соотношение линолевой кислоты к линоленовой не менее 7, линолевой к олеиновой не менее 0,25 (191).

Бытует мнение, что чем больше потребляется ненасыщенных жирных кислот, тем лучше. Это не совсем так, поскольку опасность представляет и недостаток, и их избыток.

Излишнее потребление жиров, богатых насыщенными жирными кислотами способствует развитию атеросклероза, ожирению, ишемической болезни сердца и других патологий. Кроме того, избыток жира в пище ухудшает усвоение белков, кальция, магния, повышает потребность в витаминах. В связи с этим существуют рекомендации по соотношению белков и жиров 1: 1,2 которых следует придерживаться. Доля жиров в суточной энергоценности рациона всех групп населения должна составлять 30 - 33 %. Однако, для каждого региона должна быть скорректирована суточная потребность в жирах, так как это зависит от климатических условий. Для южной зоны эта цифра составляет 27 -28 %, для северной - 36 - 39 %. Эти особенности должны учитываться при расчете суточной потребности в жирах для конкретных регионов.

Кроме жиров пища снабжает организм человека углеводами, физиологическая роль которых определяется энергетическими свойствами. Энергетическая ценность углеводов составляет 15,7 кДж/ г по сравнению с 17,2 кДж/ г белка и 38,8 кДж / г жира. Несмотря на это, их вклад в суточную компенсацию энергозатрат организма составляет более 50 %, поскольку они очень быстро расщепляются, окисляются и сразу поступают в кровь, а жиры вначале депонируются и уже из депо окисляются. Кроме энергетического значения углеводы участвуют в пластических процессах, играя важную роль в синтезе нуклеиновых кислот, аминокислот, гликопротеинов, мукополисахаридов, коэнзимов и других жизненно необходимых веществ (34, 336). Недостаток углеводов в пище вынуждает организм расходовать в качестве энергетического материала белок. Потребность в углеводах человеком составляет 350 - 500 г в сутки, что обеспечивает от 50 до 70 % суточной калорийности пищевого рациона (32). Основным представителем углеводов является крахмал, на долю которого приходится 80 % от общего количества потребляемых углеводов (34,141).

Теория адекватного питания впервые научно обосновала важную роль в метаболических процесса так называемых балластных веществ - пищевых волокон (целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина), основных структурных элементов клеточных стенок растений. Известно, что пищевые волокна не расщепляются под действием ферментов желудочно - кишечного тракта и не участвуют в обмене веществ, но выполняют в процессах пищеварения важные физиологические функции. Такая особенность человеческого организма предопределена тем, что на ранних этапах жизни человека отсутствовала рафинированная пища и организм человека включил пищевые волокна в обменные процессы. Отсутствие этих компонентов пищи нарушает эволюционно сложившуюся технологию процесса ассимиляции в желудочно-кишечном тракте и со временем приводит к возникновению различных заболеваний (109, 113, 119, 122, 127, 118, 136, 270, 302).

По рекомендуемой Институтом питания АМН физиологической норме потребления пищевых волокон 40 - 70 г/ сутки (69), фактическое их потребление колеблется от 10 до 25 г/ сутки, из - за невозможности увеличения их доли в рационах, представленных традиционными сырьевыми источниками, без увеличения его калорийности (67, 69, 114, 117). Это серьезная проблема в питании и ее следует учитывать при разработке рецептур новых продуктов питания, тем более что существуют научно обоснованные пути решения этой проблемы. При расчете суточной потребности в пищевых волокнах для конкретных регионов, следует учитывать биогеохимическую особенность конкретной местности и экологическую обстановку.

Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, однако, нормальное функционирование организма человека без них невозможно. Они выполняют большую пластическую функцию в процессах жизнеобеспеченно-сти человека. Известно деление минеральных веществ на макроэлементы (кальций, магний, калий, натрий, сера) и микроэлементов (железо, цинк, медь, фтор, йод, селен и другие), но от этого не зависит их значимость. Макроэлементы участвуют в процессах построения различных видов тканей организма и, прежде всего костной, где основными структурными элементами являются кальций и фосфор. Общее содержание кальция в организме составляет 1,5 - 2% от массы тела здорового человека, причем 99 % находится в костях и зубах, а 1% в мягких тканях и жидких веществах организма (193). Также как и другие нутриенты пищи макроэлементы должны поступать в определенном количестве и соотношении. Большинство микроэлементов служат в качестве кофакторов сложных ферментов, называемых металлоферментами (таблица 5).

Рекомендуемые суточные количества в минеральных веществах показаны в приложении 1.

Также как и другие нутриенты пищи микроэлементы должны поступать в определенном количестве и соотношении. Так, рациональным соотношением