автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими композициями животных белков

На правах рукописи

ЭСАУЛОВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ С КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩИМИ КОМПОЗИЦИЯМИ ЖИВОТНЫХ БЕЛКОВ

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

АВТОРЕФЕРАТ 003478933

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2009

003478933

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий».

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Ю.Г. Базарнова

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Л.А. Забодалова

кандидат технических наук, Е.В. Красникова

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

торгово-экономический институт

Защита диссертации состоится «¿^2009 г. в час на заседании диссертационного совета Д 212.234.02 при Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д. 9, тел/факс (812) 315-30-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 24 » СО{-е^. 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

. С. Колодязная

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Пищевая ценность мяса и мясных продуктов определяется содержанием биологически полноценных и легко усвояемых белков. Существующий в настоящее время общий дефицит мясных ресурсов, нарушение холодильной цепи, высокий объем мяса с пороками и низкими функциональными свойствами приводит к потерям мясных белков, минеральных веществ и витаминов и обусловливает целесообразность применения белковых добавок в технологии мясных изделий. Известны работы ученых и специалистов, посвященные этой проблеме - Лисицына А.Б., Рогова И.А., Жаринова А.И., Нелепова Ю.Н., Липатова H.H., Ивашкина Ю.А., Бражникова A.M., Антиповой Л.В., Вин-никовой Л.Г. и др.

Применение полноценных животных белков, полученных путем переработки вторичного животного сырья, особенно актуально в технологиях продуктов массового потребления, доступных всем социальным слоям населения, в том числе слабозащищенным. Такими продуктами сегодня являются замороженные мясные рубленые полуфабрикаты. Половину всей товарной массы мясных рубленых полуфабрикатов на отечественном рынке составляют пельмени и котлеты, поскольку являются традиционными блюдами русской кухни.

Известно, что комбинирование животных белков в определенных соотношениях приводит к улучшению их функциональных свойств за счет эффекта синергизма, проявляющегося в повышении прочности структуры смешанных белковых гелей. Целесообразна разработка бинарных белковых композитов, которые нивелируют недостатки мясного сырья, улучшают текстурные характеристики и пищевую ценность мясных изделий.

Одной из важнейших характеристик качества продуктов из рубленого мяса является текстура. Текстура полутвердых пищевых продуктов формируется биополимерами пищевого матрикса - белками и полисахаридами. Поэтому при разработке белковых композиций необходимо учитывать их влияние на формирование текстурных характеристик мясных изделий.

Многие животные белки являются не только источником полноценного белка, но и содержат биодоступный органический кальций. Молекулы белков способны также связывать кальций ионогенно. Присутствие ионизированных частиц, в том числе кальция, во многом определяет коллоидно-химические свойства мышечных белков, что проявляется в улучшении текстурных характеристик фаршевых систем. Этому направлению посвящены работы Гусева Н.Б., Жаринова А.И., Ве-селовой О.В., Пермякова Ю.Н., Лопачёвой Е.Г., Чиркиной Т.Ф. и др.

Применение кальцийсодержащих композиций животных белков для замены части мясного сырья улучшает пищевую ценность и текстуру мясных рубленых полуфабрикатов и снижает их себестоимость.

Цель работы. Разработка рецептур и технологии мясных рубленых полуфабрикатов с заменой части основного сырья на кальцийсодержащие белковые композиции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести анализ состава и свойств белковых препаратов, представленных на рынке пищевых добавок, обосновать выбор ингредиентов для составления композитов;

- разработать рецептуры бинарных белковых композиций (БК) и рационализировать способ внесения БК в фаршевые изделия;

- изучить влияние добавок растворимых солей кальция на функционально-технологические свойства и текстуру мясных фаршей;

- разработать технологию кальцийсодержащих композиций животных белков для фаршевых изделий;

- разработать проект технической документации по производству и применению новых БК в технологии мясных рубленых полуфабрикатов и провести их промышленную апробацию;

- разработать технологию пельменей и котлет с кальцийсодержащими композициями животных белков;

- исследовать биологическую ценность продуктов с кальцийсодержащими БК;

- исследовать изменения качества пельменей и котлет с добавками белковых композитов для обоснования продолжительности их холодильного хранения;

- провести внедрение технологии пельменей и котлет с кальцийсодержащими белковыми композитами на ООО «Талосто продукты»

Научная новизна:

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность разработки бинарных композитов животных белков для снижения себестоимости и повышения пищевой ценности фаршевых продуктов.

Обоснованы принципы рационализации рецептурного состава, разработаны рецептуры фаршевых изделий с композициями животных белков.

Научно обосновано влияние добавок растворимых солей кальция на функционально-технологические показатели, текстуру фаршевых систем и увеличение доли связанной влаги. Установлены их эффективные концентрации.

Разработана технология кальцийсодержащих композиций животных белков для фаршевых изделий и технология мясных рубленых полуфабрикатов с добавками кальцийсодержащих композиций животных белков. Новизна предлагаемой технологии подтверждена патентом на изобретение № 2345605 «Способ производства мясных фаршей».

Получены кинетические зависимости основных изменений исследуемых продуктов при холодильном хранении. Предложено уравнение, характеризующее изменение качества пельменей при холодильном хранении в температурном диапазоне от-12 до -18°С.

Практическая значимость н реализация результатов работы.

Разработаны рецептуры и технология бинарных композитов животных белков. В производственных условиях ЗАО «ВИАДИ» (г. СПб) проведена их апробация. Разработаны технические условия ТУ 9223-003-74793855-2007 "Смеси сухие белковые".

Разработаны промышленные рецептуры фаршей, проведена промышленная выработка пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК на ООО Пищевой комбинат «Колпин».

Разработана технология мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодер-жащими БК. Проведено промышленное внедрение технологии пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК на ООО «Талосто продукты». Себестоимость пельменей и котлет с БК снижена на 8...12 %.

Модифицирован метод определения перевариваемости in vitro мясных изделий, сконструирована экспериментальная установка для проведения исследований. Результаты внедрены в учебный процесс на кафедре ТМРПиКХ СПбГУНиПТ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- принципы рационализации состава бинарных композиций животных белков для замены части мясного сырья в рецептурах фаршевых изделий;

- результаты исследований влияния добавок растворимых солей кальция на функционально-технологические свойства и текстуру фаршевых систем;

- рецептуры и технология пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК;

- анализ основных изменений качества пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК и обоснование продолжительности их холодильного хранения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены в период с 2005 по 2008 гг. на: VIII Всероссийском конгрессе «Оптимальное питание -здоровье нации» (Москва, 2005); Международной конференции «Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России» (СПб, Россельхозакадемия, ГУ ВНИИПАКК, 2005); научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы» (Калининград, 2006); II научно-практической конференции «Пищевые технологии-2006» (Одесса, 2006); конференциях профессорско-преподавательского состава (СПб, СПБГУНиПТ, 2006, 2007); Международно-практической конференции «Стратегия развития предприятий пищевой промышленности, ресторанного обслуживания и торговли» (Харьков, ХГУПиТ, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации._Работа изложена на 127 с. основного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержит 64 табл., 70 рис., 155 литературных источников, 34 из которых зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая значимость результатов диссертационной работы.

Приведен обзор состояния проблемы по применению белков и белковых добавок в технологии мясных продуктов. Отмечен недостаток потребляемого населением России животного белка, связанный с низким качеством мясного сырья, а также пути решения этой проблемы с помощью применения биологически полноценных белков животного происхождения в технологии мясных изделий массового потребления. Дана сравнительная характеристика пищевой ценности, функциональных и текстурообразующих свойств животных белков. Проанализированы преимущества и недостатки животных белков и целесообразность составления их композитов. Обоснованы основные принципы составления БК.

б

Приведено описание функциональных свойств стабилизаторов текстуры фарше-вых продуктов. Дана оценка потребительского спроса замороженных мясных полуфабрикатов, представленных на рынке РФ, выделены их приоритетные виды и социальная значимость. Описаны используемые технологии замороженных пельменей и котлет. Дан анализ основных изменений качества замороженных мясных рубленых полуфабрикатов при холодильном хранении.

Объекты, методы исследования и постановка эксперимента. В качестве объектов исследования выбраны образцы белков и белковых добавок, представленные на рынке пищевых ингредиентов г. Санкт-Петербурга в период с 2005 по 2008 гг.: молочно-белковые добавки - казеинат кальция пищевой (ЗАО "ВИАДИ", содержание белка 95 %), Белмикс КК (ООО "Бригантина", белок 18 %), Оволакт (ООО "АБВ", белок 30 %), Полисомин Ф (ООО "АБВ", белок 17 %), концентрат сывороточных белков (ЗАО "Березовский сыродельный комбинат", РБ, белок 51 %); соевые белковые добавки - Сояпро 700 F (КНР, белок 63 %), Юнико (ООО "Биостар Трейд", белок 73 %), Аркон S (Компания "АМД", белок 72 %), DB - 908 (ЗАО "ВИАДИ", белок 91 %); животные белки на основе коллагена - СканПро BR 95 ("Данпротекс", белок 95 %), G 100 (ООО "АБВ", белок 73 %); плазма свиной крови Vepro 75 PSC (ЗАО "ВИАДИ', белок 75 %). В состав композиций белков включали карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ, Е-469) марки Akucell AF 3285.

Для изготовления фаршей использовали: говядину жилованную I сорта, свинину полужирную, шпик свиной.

Для исследований влияния ионов кальция на коллоидно-химические свойства фаршевой системы использовали лактат, цитрат и хлорид кальция (Е 327, Е 333, Е 508) производства ООО Экологическое объединение «Фермент», Ярославль.

На различных стадиях разработки технологии мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими композициями животных белков определяли общее содержание белка, жира, влаги, содержание водорастворимых белков, содержание биодоступного, влагосвязывающую (ВСС) и влагоудерживающую способность (ВУС), активную кислотность, текстурные характеристики, бу-ферность, аминокислотный состав, перевариваемость in vitro, органолептиче-ские показатели по ГОСТ 9959-91, микробиологическую безопасность - в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01, , амино-аммиачный азот, кислотное и тиобарбитуровое числа.

Исследования проводили на кафедре ТМРПиКХ СПБГУНиПТ, в экспериментальной и производственной лабораториях ЗАО «ВИАДИ» (СПб), в испытательном центре Гипрорыбфлота (СПб) и ленинградской межобластной ветеринарной лаборатории, а также в лаборатории контроля качества ООО «Пищевой комбинат Колпин».

Промышленную апробацию рецептур и технологии БК проводили в производственных условиях ЗАО «ВИАДИ» (СПб).

Промышленную выработку пельменей и котлет с добавками кальцийсодержащих БК осуществляли в промышленных условиях ООО «Пищевой комбинат Колпин».

Промышленное внедрение технологии пельменей и котлет с кальцийсодержащими белковыми композитами осуществляли на ООО «Талосто продукты».

При осуществлении прямых измерений проводили не менее трех параллельных определений. Статистическую обработку данных осуществляли путем стандартных математических методов с помощью программ Microsoft Excel и CurveExpert 1.3. При построении номограмм использовали программу AutoCAD. Схема проведения исследований приведена на рис. 1.

Теоретическое обоснование структурирующей роли ионов Саг* в фаршевых системах

Исследование коллоидно-химических свойств фаршевых систем

X

Применение добавок ионов Са 2+для улучшения ФТС и текстуры фаршевых систем

Биологическая ценность

пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК

ér

Разработка технологии мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими БК

Опытно-промышленная выработка пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК

Разработка БК

Моделирование ингредиентного состава БК

Моделирование рецептур фаршей с добавками БК

Рационализация степени замены мясного сырья на БК

Разработка технологии БК

Холодильное хранение t = (-12,-18)°C

X

Макронут-риентный состав

X

Биохимические изменения

Текстурные характеристики

Микробиологическая безопасность

X

Определение перевариваемое™ in vitro

Расчет ИНАК

Определение БКП

Расчет кинетических характеристик

Анализ значимых изменений качества

Оценка продолжительности хранения

X

Промышленное внедрение технологии мясных рубленых п/ф с кальцийсодержащими БК

Разработка проекта технической документации

Технологические рекомендации по применению БК

Рис. 1. Схема проведения исследований

Разработка рецептур и технологии белковых композиций. В этом разделе приведены общая характеристика исследуемых белков, результаты анализа их макронутриентного состава и функциональных свойств. Показано, что ни один из исследуемых образцов белков не удовлетворяет комплексу требований, предъявляемым к мясозаменяющим ингредиентам. Обоснована целесообраз-

ность разработки бинарных белковых композитов и их ингредиентный состав. Принцип комбинирования белков основан на эффекте синергизма, заключающегося в повышении прочности смешанных гелей, улучшении текстуры и пищевой ценности исследуемых продуктов. Для составления композитов выбраны следующие белки: концентрат сывороточных белков (КСБ), казеинат кальция пищевой, концентрат плазмы свиной крови (Уерго 75 РСЗ), животный белок на основе коллагена (ВК 95), изолят соевого белка (ОВ 908). Применение БК (1-4) позволяет повысить пищевую и биологическую ценность мясных продуктов, улучшить их органолептические характеристики.

Проведена сравнительная оценка достоинств и недостатков выбранных белков и моделирование ингредаентного состава БК. Моделирование рецептурного состава , БК (1-4) производили с учетом аминокислотного состава и текстуры смешанных белковых гелей.

Аминокислотный состав БК (1-4) моделировали по принципу компенсации лимитирующих аминокислот (аминокислотный скор, АКС >100 %).

Показатель разрушающего напряжения, характеризующий текстурные свойст- 1 ва смешанных белковых гелей, изменяется в широком диапазоне. Установлены технологические значения разрушающего напряжения смешанных белковых гелей, соответствующие требуемой текстуре фаршей. Они находятся в интервале от 60 до 120 г/см2 до т/о, и от 300 до 900 г/см2 - после.

Для установления области рационального рецептурного состава БК (1-4) использовали графо-аналитический метод. На трехсторонней номограмме (рис. 2) выделена область рационального состава БК 1 «казеин-плазма крови-КМЦ». Аналогичные номограммы получены для БК 2, 3 и 4.

Для дальнейших исследований выбраны 12 вариантов рецептур из области рационального состава БК (1 -4) (табл. 1).

- - Область технологических значений раз- 1

рушающего напряжения гелей БК до термообработки, ограниченная интервалом 60- 120 г/см" ---- Область технологических значений разрушающего напряжения гелей БК до термообработки, ограниченная интервалом 300 - 900 г/см2 — • — Область аминокислотного состава АКС>100 %

Рис. 2. Номограмма для определения области рационального рецептурного состава БК 1

67 64 61 38 55 52 49 46 Казеинат кальция, %

Разработан проект ТУ 9223-003-74793855-2007 "Смеси белковые сухие". Операционная схема подготовки БК приведена на рис. 3.

Разработаны рецептуры фаршей с БК (1-4). Степень замены мясного сырья составила от 4 до 16 % от массы фарша (1.. .4 % в пересчете на сухие БК) (табл. 2). Установлено, что при замене мясного сырья БК более 16 % в готовых изделиях наблюдалось появления постороннего привкуса.

Таблица 1. Рецептуры БК (1 -4)

Ингредиенты Состав, кг на 100 кг

1.1 1.2 и±2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3

Плазма крови 50 45 40 - - - - - - - - -

Казеинат кальция 46 52 58 20 27 35 - - - - - -

КСБ - - - 71 65 58 69 72 76 44 47 51

Животный белок - - - - - - 23 18 12 - - -

Изолят соевого белка 53 48 42

КМЦ 4 3 2 9 8 7 8 10 12 3 5 7

Подготовка ингредиентов

Составление БК

Гидратация БК (1:3) при температуре не более 12°С

Гомогенизация

Созревание геля ( = 5°С: т = 1 ч

Таблица 2. Рецептуры фаршей для котлет с БК (1-4)

Сырье Контроль Опыт, кг на 100 кг

1 2 3 4

Говядина I с. 50 46 42 38 34

Вода технологическая 20 20 20 20 20

Шпик 10 10 10 10 10

Текстурат соевый (гидратация 1:3) 20 20 20 20 20

БК (1-4) (гидратация 1:3) - 4 8 12 16

Итого 100 100 100 100 100

Соль 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Рис. 3. Операционная схема подготовки БК

24

20

ш 16 з: м о- ь-с ° 1?

о.

=

Результаты исследований влияния степени замены мясного сырья на БК 3 по показателям текстуры и ФТС приведены на рис. 4 (а-в).

Кон. 4 8 12 16 Степень замены мясного сырья, %

<в с 1° ¡1

£ 2.

ГО

та а

1200 ^ 1000 | 800 600 400 200

Кон. 4 8 12 16 Степень замены мясного сырья, %

б)

Рис. 4 (а-в). Результаты исследований ФТС и текстуры фаршей для котлет с БК 3.

Установлено, что текстурные характеристики и потери при т/о исследуемых образцов фаршей зависят как от степени замены мясного сырья, так и от соотношения белковых ингредиентов в композите. Выявлено увеличение ВУС фаршей в пределах 5 %. Замена основного сырья на БК (1-4) в пределах 12 % (рецептуры

о

Кон. 4 8 12 16 Степень замены мясного сырья, %

1, 2 и 3) позволяет улучшить ФТС и текстурные показатели фаршей и снизить потери при термообработке с 22 до 6 %. Установлено, что замена более 12 % основного сырья (рецептуры 4) приводит к ухудшению текстуры фаршей. Результаты исследований образцов фаршей с добавками БК 1, 2 и 4 приведены в диссертации.

Рецептуры фаршей для пельменей и котлет с БК (1-4) (табл. 2) апробированы и внедрены на ЗАО «ВИАДИ».

Разработка технологии мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсо-держащими композициями животных белков. В этом разделе приведены результаты исследований по разработке промышленных рецептур фаршей для котлет и пельменей с добавками БК. Приведены данные, характеризующие влияние добавок водорастворимых солей кальция на функционально-технологические свойства и текстуру фаршевых продуктов. Дан анализ основных изменений качества пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК для обоснования продолжительности холодильного хранения.

При разработке промышленных рецептур фаршей для пельменей и котлет использовали принципы квалиметрии.

Рассчитан комплексный межгрупповой показатель (К) характеризующий ФТС и текстуру (К¡) фаршей, их аминокислотный состав (К2) и содержание биодоступного кальция (К3).

Установлено, что максимальным значениям К отвечают рецептуры с добавками БК 1.3 и 3.3 (фарши для котлет) и БК 2.3 (фарши для пельменей). Рецептуры фаршей с заменой 12 % основного сырья на добавки БК 1.3, 3.3 и 2.3 использовали для промышленной выработки котлет и пельменей.

1 1 1.2 1.3 3.1 3.2 3.3 2,1 2.2 2.3

Рецептуры

Рис. 5. Комплексные межгрупповые показатели (К) рецептур фаршей для котлет и пельменей

На рис. 6 (а-г) приведены результаты исследований ФТС и текстурных показателей образцов фаршей из говядины с различным содержанием добавок растворимых солей кальция.

Известно, что ионы кальция обладают высоким сродством к воде и способны вступать в электростатические взаимодействия с функциональными группами белков по донорно-акцепторному механизму. Следствием этого является изменение коллоидно-химических свойств белковых матриксов. что оказывает влияние на ФТС и текстуру фаршей. Показано, что внесение ионов кальция в количестве от 3 до 7 мМоль повышает ВСС опытных образцов фаршей до 8 %; технологический выход - от 57 до 63 %; разрушающее напряжение - от 77 до 123 г/см2 и вязкость - от 330 до 470 Па-с. Установлены эффективные концентрации добавок ио-

низированного кальция - от 3 до 7 мМоль на 100 г фарша, что соответствует 0,3...0,6 хлорида; 0,7... 1,7 лактата и 1,4...3,2 цитрата кальция (в г на 100 г фарша).

а Хлорид кальция я Лактат кальция □ Цитрат кальция -

0 1 3 5 7 9 11 13 Концентрация Са2+, мМоль Л00 г

В)

0 1 3 5 7 9 11 13 Концентрация Са2+, мМоль Л00 г

Г)

Рис. 6 (а-г). Влияние добавок солей кальция на ФТС (а, б) и текстурные показатели (в, г) фаршей из говядины

На рис. 7 приведены экспериментальные кривые десорбции влаги <1и/(11=1: (и) фаршей с добавками солей кальция, полученные в сопоставимых условиях.

Л'' .................. -...... .........-

'/ Контроль (без добавок) икр = 132 Хлорид кальция икр = 168

Хлорид кальция Цитрат кальция —Лактат кальция

икр = 170 икр = 174

Рис. 7. Кривые десорбции влаги образцов фаршей из говядины с добавками растворимых солей кальция (5 мМоль Са2+ на 100 г фарша). 1=105°С

130 150 170 190 210 230 250 и. %

Значение критического влагосодержания фаршей (икр) соответствует точке перегиба I и II периодов кривой скорости сушки. Применение добавок ионов кальция в эффективных концентрациях способствует перераспределению влаги в фаршах. Доля связанной влаги в фаршах возросла на 27 % (хлорид кальция) и на 32% (лактат кальция) относительно контрольного образца. Выявлено, что наиболее эффективными и технологичными являются добавки лактата кальция.

В результате исследований биологической ценности промышленно выработанных изделий с кальцийсодержащими БК установлено увеличение БКП котлет с БК 1 более чем на 60 % и улучшение их перевариваемости in vitro на 13 % (БК 1) и

5 % (БК 3) относительно контрольных образцов. Индекс незаменимых аминокислот (ИНАК) изделий с БК (1-3) составил 1,19 для котлет и 1,31 для пельменей. Содержание биодоступного кальция пельменей и котлет с БК (1-3) составило 22...27 % от среднесуточной нормы потребления. Энергетическая ценность продуктов - от 579 до 657 кДж /100 г продукта.

Проведен анализ основных изменений качества исследуемых продуктов при

хр-

(18±2) С, тхр=60 сут и -(12±1) С, тхр=180 сут.

Анализ результатов исследований изменения качества пельменей (с БК 2.3) и котлет (с БК 1.3 и 3.3) показали, что за время хранения их макронутриентный состав практически не изменился, а санитарно значимые микробиологические показатели не превысили допустимых уровней. Однако, в период хранения пельменей 55...60 сут (-(12±1)°С) и 140...160 сут (-(18±2)°С); и котлет -150... 170 сут (-(18±2)°С) отмечено появление привкуса и ухудшение текстуры продуктов. Потеря потребительских свойств происходит вследствие изменений основных компонентов продуктов и накопления нежелательных веществ.

Динамика гидролитических и окислительных изменений липидов и белковых веществ опытных и контрольных образцов пельменей при температуре хранения -(12±1)°С приведена на рис. 8 (а-в). Изменения липидов при хранении исследуемых продуктов являются причиной появления в них посторонних привкусов. Образующиеся в результате гидролиза липидов свободные жирные кислоты (СЖК) подвергаются окислению, образуя перекисные и карбонильные соединения. Известно, что вторичные продукты окисления липидов являются токсичными. СЖК катализируют распад белковых веществ, в результате чего происходит увеличение содержания скорости накопления аминоаммиачного азота. Достигая некоторого критического значения, содержание СЖК в системе снижается, что свидетельствует об увеличении скорости их окисления, относительно скорости их накопления. Этот период хранения продуктов может быть охарактеризован как зона риска. Именно в этот период отмечено появление привкуса и ухудшение текстуры пельменей и котлет. С целью предотвращения накопления вторичных продуктов окисления липидов, целесообразно выявление критического значения содержания СЖК.

0,45

4.5 |3.5

I 3

| 2.5

1 2 1.5

- __;

/г // /Г"

дпельмени (контроль;

ЕЭпельмени (на основе БК2.3)

| 1^=55-60 сут ; , , . 1 ,,,

О 10 20 30 40 50 60 70 Время, сут

а)

0 10 20 30 40 50 60 70

Время, сут (5)

Рис. 8 (а-в). Зависимость накопления продуктов гидролиза липидов (а), вторичных продуктов окисления липидов (б) и продуктов гидролиза белковых веществ (в) в мясной начинке пельменей при хранении (ixp= -(12+1) С, тхр= 60 сут)

В результате исследований динамики Ссжк, Спол установлены зоны риска для пельменей и котлет, соответствующие 55...60 сут хранения при txp= -(12±1)°С и 140... 160 сут хранения при txp= -(18±2)°С (пельмени); 150... 170 сут хранения при Время, сут в) txp= _(]8±2)»С (котлеты).

Экспериментально установлены критические значения Ссжк в мясной начинке пельменей и в котлетах. Они составили - 3,9 - 4,1 и 4,0 - 4,2 соответственно.

Выявлено, что характер изменений Ссжк, Спол и Сама в пельменях и котлетах не зависит от температуры хранения, а также от вида вносимых БК.

Изменения текстуры пельменей вызваны разрушением коагуляционной структуры фарша, что приводит к увеличению количества отделившегося при кулинарной обработке бульона и снижению массы мясной начинки. Установлено, что применение добавок лактата кальция 0,9 мае. % снижает потери влаги при тепловой обработке котлет и улучшает их текстуру и делает их более плотными и сочными (табл. 3).

Таблица 3. Влияние добавок лактата кальция на текстуру и выход котлет

Образцы Разрушающее напряжение, г/смL Выход при термообработке, %

сырые после кулинарной обработки

БК 1.3 82±2 731+3 88,4±1,4

БК 1.3+л 96±3 886+2 94,7+1,1

БК 3.3 107±2 518+2 86,1±1,3

БК 3.3+л 122±3 621±3 91,3±1Д

Получены кинетические зависимости тестовых показателей Ссжк» Спол и Сл. ма образцов пельменей и котлет. Рассчитаны константы скорости к накопления СЖК, ПОЛ и AMA в исследуемых продуктах при хранении (табл. 4 и 5).

Таблица 4. Кинетические зависимости накопления СЖК, ПОЛ и AMA пельменей

Образцы Кинетические зависимости Константа скорости, к- 103, сут"1

Ссжк =/(т) In Ссжк =f(r) Спол ~/(т) In СПол=/(т) Сама ~f0) In Саш dссжк пол dcama

ÁZ dr dr

txn= — (12±1)"С, тт = 55 сут

• контроль • БК2.3 Ссжк 77-е0,0Ш'' В?=0,93 ЬСсжгО,57+0,0178Т Спап-0,16-е0,0тт ¿=0,98 Щюгг-Ш+0,0166т Сама = 0,51е°'Ш2' 1^-0,97 1пС,тЫ),67+0,0062Т 17,8 16,6 6,2

/„= - (18±2)"С, тт = 140 сут

• контроль • БК 2.3 ссш-иЗе0™' Р?=0,97 ЬтСсжкО,56Щ0063т г ~n l/t.j-0057' 1^=0,98 ЬС-юЫ,97«!,0057т Саш - 0,25-е°'тх 1^=0,96 кСщг-1,39* 0,00k 6,3 5,7 4,0

10 20 30 40 50 60 70

Таблица 5. Кинетические зависимости накопления СЖК, ПОЛ я AMA котлет

Образцы Кинетические зависимости Константа скорости, к ■ 10\ сут'

Ссжк =/(У ln CcxK=f(i) Спол ~f(t) ln Спол — f(t) Сама —/СО ln Саш =f(i) dCcxK dC пол dcama

dz dr di

txü= - (18±2)" С, тт = 150 сут

• контроль • БК 1.3 • БК1.3+л Ссжк=1,55-еот5' Рг~0,97 1пСсжк=0,44+0,0055г Сиол=0,13-еООМ7' 0,98 ьстиг-готот г па „0,0036 т Сама = 0,6е ¡¿=0,92 hCAur~Q51+Q003á 5,5 8,7 3,6

Установлено, что изменения перечисленных тестовых показателей могут быть охарактеризованы общими кинетическими уравнениями.

Выявлено, что скорость накопления нежелательных продуктов распада в мясной начинке пельменей Ссжк и Спол при температурах -12 и -18 °С практически одинакова, что указывает на равнозначность этих показателей при тестировании качества пельменей. Показано, что скорость накопления СПол в исследуемых образцах котлет при -18 °С в 1,5 раза выше скорости накопления Ссжк и более чем в 2 раза выше скорости накопления Сама (табл. 5), что указывает на снижение значимости тестовых показателей в следующем порядке - Спол > ССжк > Сама-

Композиционные продукты являются сложными полидисперсными системами. Изменения качества таких продуктов при холодильном хранении не могут быть охарактеризованы с помощью известных математических моделей. Поэтому для оценки изменений качества композиционных продуктов при хранении целесообразно использовать эмпирические зависимости (табл. 4 и 5). На рис. 9 приведены кинетические зависимости Ссжк, полу-

txp = -12*C Ор = -18*С

60 80 100 Вреия. сут

Рис. 9. Полулогарифмические зависимости накопления СЖК от времени хранения пельменей при 1<р= -(12±1)°С и -<18±2)0С

ченные при 1хр= -12 и -18 С, в полулогарифмических координатах. Различная скорость накопления СЖК объясняется влиянием холода на активность липолитических ферментов. В результате преобразований кинетических уравнений получено соотношение:

___ссжк

'хр 0 003? + 0 065 ' «растеризующее изменение качества пельменей при холодильном хранении в температурном диапазоне от -12 до -18°С.

Рецептуры и технология кальцийсодержащих белковых композиций апробированы и внедрены на ЗАО «ВИАДИ». Рецептуры и технология пельменей и котлет с кальцийсодержащими белковыми композициями - в производственных условиях ООО «Талосто продукты». Органолептическая оценка промышленно

ПППП\ЛГГЛТ1 ТТ-J'1 т n

---x----------------------

UTrt тт.. 'Tí (inu г

тi ufíTnaTi r r* r/i m t

uL^anvu^vpmu

щими БК (1-3) имеют приятный вкус и хорошую текстуру. Себестоимость продуктов снижена на 8000 - 12000 рублей на тонну вырабатываемой продукции.

дуктов снижена на 8000 - 12000 рублей на тонну вырабатываемой продукции. Оиерационно-гехнологическая схема производства пельменей и котлет с каль-цийсодержащими БК приведена на рис. 10.

Рис. 10. Технологическая схема производства пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК

Выводы

1. Обоснован выбор ингредиентов для составления белковых композитов, предложен их состав. Разработаны рецептуры и технология бинарных белковых композитов (БК).

2. Установлено влияние добавок растворимых солей кальция в составе БК на функционально-технологические показатели и текстуру фаршевых систем. Обоснован выбор лактата кальция и интервал эффективной концентрации действия добавки - 0,7... 1,7 г на 100 г фарша. Показано, что применение добавок лактата кальция в составе БК снижает потери влаги при тепловой обработке фаршевых продуктов и улучшает их текстуру.

3. Отмечено улучшение перевариваемости мясных рубленых полуфабрикатов с БК от 5 до 13 %; увеличение белкового качественного показателя более чем на 60 %; индекс незаменимых аминокилот составил от 1,19 до 1,31; содержание биодоступного кальция составило 22.. .27 % от среднесуточной нормы потребления.

4. Получены кинетические зависимости гидролитических и окислительных изменений липидов и белковых веществ, характеризующие изменения качества исследуемых продуктов от температуры и продолжительности хранения. Выявлено, что применение добавок БК не оказывает существенного влияния на стабильность исследуемых продуктов при хранении.

5. Предложено уравнение, характеризующее изменение качества пельменей при холодильном хранении в температурном диапазоне от -12 до -18°С.

6. Разработаны рецептуры и технология мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими композициями животных белков. Проведено их промышленное внедрение.

7. Разработан проект технической документации по производству и применению кальцийсодержащих БК в технологии мясных рубленых полуфабрикатов, проведена промышленная апробация рецептур фаршей и выработка пельменей и котлет.

8. Экономический эффект производства мясных рубленых полуфабрикатов с добавками БК составил 8000 - 12000 рублей на тонну, что позволило снизить себестоимость вырабатываемой продукции на 8... 12 %.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Эсаулов C.B. Влияние натуральных молочно-белковых добавок на скорость перевариваемости мясных продуктов [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базар-нова // Оптимальное питание - здоровье нации. Мат. VIII Всероссийского конгресса. - М.: 2005. - С. 14.

2. Эсаулов C.B. Комплексные молочно-белковые добавки для продуктов переработки мяса [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России. Мат. док. межд. конф. - СПб.: ГУ ВНИИПАКК, 2005. - С. 130-131.

3. Эсаулов C.B. Кинетика изменения качества замороженных полуфабрикатов из рубленого мяса [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Пищевые техноло-гии-2006. Сборник научных трудов II научно-практической конференции. -Одесса.: 2006. - С. 129.

4. Эсаулов C.B. Применение кальцийсодержащих молочно-белковых препаратов для улучшения мясных продуктов [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы. Мат. научно-практической конф. - Калининград.: 2006. -С. 131-132.

5. Эсаулов C.B. Разработка и оптимизация рецептур мясных полуфабрикатов [Текст] / C.B. Эсаулов // Мат. научно-практической конф. - Могилев.: 2006. - С.

6. Эсаулов C.B. Применение принципов квалиметрии при разработке рецептур фаршевых продуктов [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова// Известия СПбГУНиПТ (Межвузовский сб. науч. трудов). - СПб.: 2006. - № 2. - С. 48-51.

7. Эсаулов C.B. Потеря качества и потребительская оценка пельменей при хранении [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Мясная индустрия. - 2006. -№ 5. - С. 30-33.

8. Эсаулов C.B. Применение кальцийсодержащих белковых добавок для структурирования фаршевых систем [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Прогрессивная техника и технология пищевой промышленности, ресторанного обслуживания и торговли. Сб. науч. трудов. - Харьков.: 2007. - С. 55-61.

9. Эсаулов C.B. Применение кальцийсодержащих белковых добавок для структурирования фаршевых систем [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Стратегия развития предприятий пищевой промышленности, ресторанного обслуживания и торговли. Мат. Межд.-практич. конф. -Харьков.: 2007. - С. 7-8.

10.Эсаулов C.B. Ионизированный кальций в составе белковых композиций, заменяющих мясо [Текст] / C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова // Мясная индустрия -2007. -№ 12.-С. 30-33.

11.Эсаулов C.B. Способ производства мясных фаршей [Текст]/ C.B. Эсаулов, Ю.Г. Базарнова, Н. С. Зиненко. Патент РФ № 2345605, публ. 10.02.2009 Бюл. № 4.

Подписано к печати ¿¿,д9М Формат 60x80 1/16. Бумага писчая.

Печать офсетная. Печ.л. ¿0 Тиражей экз. Заказ №¿4.1. СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9 ИИК СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

ВВЕДЕНИЕ.:.'.:.'.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ НО ПРИМЕНЕНИЮ БЕЛКОВ И БЕЛКОВЫХ ДОБАВОК В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ;.

1.1. Мясозаменяющие белковые ингредиенты.

1.1.1. Пищевая ценность мясозаменяющих белков.

1.1.2'. Функциональныеживотные бёлки — источник биодоступного кальция .!.

1.1''.3< Функциональные молочные белки.

1.1.4. Препараты казеина.

1.1.5 : Препараты сывороточных белков;.

1.1.6. Препараты коллагена.

1.1.7. Препараты белков крови.

1.2. Применение композиций функциональных белков для улучшения текстуры фаршевых продуктов.,!.;. „.

1.2.1. Текстура фаршевых продуктов:.

1.2.2. Стабилизаторы-текстуры фаршевых продуктов.

1.2.3: Принципы создания'композиций функциональных белков для фаршевых продуктов .;.

1.3. Общая характеристика замороженных мясных полуфабрикатов

1.3.1. Замороженные рубленные мясные полуфабрикаты.

1.3.2. Замороженные рубленные мясные полуфабрикаты в тесте.

1.4. Изменения качества замороженных мясных полуфабрикатов при холодильном хранении.

1.4.1. Микробиологические изменения.

1.4.2. Усушка.:.

1.4.3. Рекристаллизация.

1.4.4. Изменения липидов.

1.4.5. Изменения белковых веществ.

1.4.6. Влияние температуры на качество замороженных мясных полуфабрикатов при хранении.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Белки и белковые добавки.

2.1.2. Мясное сырье и вспомогательные материалы. Рецептуры фаршей.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Методы исследования функциональных белков и белковых добавок

2.2.2. Методы исследования мясных фаршей.

2.2.3. Методы исследования мясных полуфабрикатов.

2.2.4. Методы исследования основных изменений замороженных мясных полуфабрикатов при холодильном хранении.

2.3. Постановка эксперимента.

Биологическая ценность пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК.

3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР И ТЕХНОЛОГИИ БЕЛКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

3.1. Макронутриентный состав.

3.2. Функционально-технологические свойства.

3.3. Моделирование состава композиций животных белков.

3.3.1. Композиция 1. «Казеинат кальция - плазма крови — КМЦ».

3.3.2. Композиция 2. «Казеинат кальция - КСБ - КМЦ».

3.3.3. Композиция 3. «КСБ - коллаген - КМЦ».

3.3.4. Композиция 4. «КСБ — изолят соевого белка — КМЦ».

3.4. Разработка рецептур и технологии фаршей с композициями животных белков.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ С КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩИМИ КОМПОЗИЦИЯМИ ЖИВОТНЫХ БЕЖОВ.

4.1. Моделирование рецептур котлет.

4.2. Моделирование рецептур пельменей.

4.3. Ионизированный кальций в составе композиций животных белков.

4.3.1. Теоретические аспекты.

4.3.2. Исследование влияния растворимых солей кальция на функционально-технологические свойства и текстуру фаршевых систем

4.3.3. Примеры применения кальцийсодержащих композиций животных белков для улучшения текстуры фаршевых изделий.

4.4. Технология пельменей и котлет с кальцийсодержащими композициями животных белков.

4.4.1'. Пельмени.

4.4.2. Котлеты.

4.4.3. Биологическая ценность пельменей и котлет с композициями животных белков.

4.4.4. Расчет себестоимости продукции с кальцийсодержащими композициями животных белков.

4.5. Исследование изменений качества пельменей и котлет с кальцийсодержащими композициями животных белков при холодильном хранении.

4.5.1. Органолептические показатели.

4.5.2. Макронутриентный состав.

4.5.3. Микробиологические показатели.'.

4.5.4. Биохимические показатели.

4.5.5. Потери влаги.

4.6. Кинетические характеристики биохимических процессов, протекающих в исследуемых продуктах при холодильном хранении.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. Пищевая ценность мяса и мясных продуктов определяется содержанием биологически полноценных и легко усвояемых белков. Существующий в настоящее время общий дефицит мясных ресурсов, нарушение холодильной цепи, высокий объем мяса с пороками и низкими функциональными свойствами приводит к потерям мясных белков, минеральных веществ и витаминов и обусловливает целесообразность применения белковых добавок в технологии мясных изделий. Известны работы ученых и специалистов, посвященные этой проблеме - Лисицына А.Б., Рогова И.А., Жари-нова А.И., Нелепова Ю.Н., Липатова Н.Н., Ивашкина Ю.А., Бражникова A.M., Антиповой Л.В., Винниковой Л.Г. и др.

Применение полноценных животных белков, полученных путем переработки вторичного животного сырья, особенно актуально в технологиях продуктов массового потребления, доступных всем социальным слоям населения, в том числе слабозащищенным. Такими продуктами сегодня являются замороженные мясные рубленые полуфабрикаты. Половину всей товарной массы мясных рубленых полуфабрикатов на отечественном рынке составляют пельмени и котлеты, поскольку являются традиционными блюдами русской кухни.

Известно, что комбинирование животных белков в определенных соотношениях приводит к улучшению их функциональных свойств за счет эффекта синергизма, проявляющегося в повышении прочности структуры смешанных белковых гелей. Целесообразна разработка бинарных белковых композитов, которые нивелируют недостатки мясного сырья, улучшают текстурные характеристики и пищевую ценность мясных изделий.

Одной из важнейших характеристик качества продуктов из рубленого мяса является текстура. Текстура полутвердых пищевых продуктов формируется биополимерами пищевого матрикса - белками и полисахаридами. Поэтому I 7 при разработке белковых композиций необходимо» учитывать их влияние на формирование текстурных характеристик мясных изделий.

Многие животные белки являются не только источником полноценного белка, но и содержат биодоступный органический кальций1. Молекулы белков способны также связывать кальций ионогенно. Присутствие ионизированных частиц, в том1 числе кальция, во многом определяет коллоидно-химические свойства мышечных белков, что проявляется в улучшении текстурных характеристик фаршевых систем. Этому направлению посвящены работы Гусева Н.Б., Жаринова А.И., Веселовой О.В., Пермякова Ю.Н., Лопачёвой Е.Г., Чир-киной Т.Ф. и др.

Применение кальцийсодержащих композиций животных белков для замены части мясного сырья улучшает пищевую ценность и текстуру мясных рубленых полуфабрикатов и снижает их себестоимость.

Цель работы. Разработка рецептур и технологии мясных рубленых полуфабрикатов» с заменой части' основного! сырья на кальцийсодержащие белковые композиции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- провести анализ состава и свойств белковых препаратов, представленных на рынке пищевых добавок, обосновать выбор ингредиентов для составления композитов;

- разработать рецептуры бинарных белковых композиций (БК) и рационализировать способ внесения БК в фаршевые изделия;

- изучить влияние добавок растворимых солей кальция на функционально-технологические свойства и текстуру мясных фаршей;

- разработать технологию > кальцийсодержащих композиций животных белков для фаршевых изделий;

- разработать проект технической документации по производству и применению новых БК в технологии мясных рубленых полуфабрикатов и провести t их промышленную апробацию;

- разработать технологию пельменей: и • котлет с кальцийсодержащими композициями животных?белков; • (

- исследовать биологическую ценность продуктов с кальцийсодержащими БК;

- исследовать изменения качества пельменей и котлет с добавками белковых композитов для обоснования продолжительности их холодильного хранения; ,

- провести внедрение технологии пельменей и котлет с кальцийсодержащими белковыми композитами на ООО «Талосто продукты»

Научная новизна:

Теоретически1 обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность разработки бинарных композитов животных белков для снижения себестоимости и повышения пищевой ценности фаршевых продуктов.;

Обоснованы принципы рационализации рецептурного состава, разработаны рецептуры фаршевых изделий с композициями животных белков. '

Научно обосновано влияние добавок растворимых солей кальция на функ-, ционально-технологические показатели, текстуру фаршевых систем; и> увеличение доли связанной влаги. Установлены их эффективные концентрации.

Разработана технология кальцийсодержащих композиций животных белков; для фаршевых изделий и технология* мясных рубленых полуфабрикатов с добавками кальцийсодержащих композиций;животных белков. Новизна предлагаемой технологии подтверждена патентом, на изобретение № 2345605 «Способ производства мясных фаршей».

Получены кинетические зависимости основных изменений исследуемых продуктов при холодильном хранении. Предложено уравнение, характеризующее изменение качества пельменей при холодильном хранении в температурном диапазоне от-12 до-18°С.

Практическая значимость и реализация результатов работы;

Разработаны рецептуры и технология бинарных композитов животных белков. В производственных условиях ЗАО «ВИАДИ» (г. СПб) проведена их апробация. Разработаны технические условия ТУ 9223-003-74793855-2007 "Смеси сухие белковые".

Разработаны промышленные рецептуры фаршей, проведена промышленная выработка пельменей и котлет с кальцийсодержащими БК на ООО Пищевой t комбинат «Колпин».

Разработана технология мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими БК. Проведено промышленное внедрение технологии пельменей и котлет с кальцийсодержащими ,БК на ООО «Талосто продукты». Себестоимость пельменей и котлет с БК снижена на 8. 12 %.

Модифицирован* метод определения перевариваемости in vitro мясных изделий, сконструирована экспериментальная установка для проведения исследований. Результаты внедрены в учебный процесс на кафедре ТМРПиКХ СПбГУНиПТ.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложеныьв период с 2005 по 2008 гг. на: VIII Всероссийском конгрессе «Оптимальное питание -здоровье нации» (Москва, 2005); Международной конференции «Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России» (СПб, Россельхозакадемия, ГУ ВНРШПАКК, 2005); научно-практической конференции «Пищевая и морская^ биотехнология: проблемы,и перспективы» (Калининград, 2006); 1Г научно-практической конференции «Пищевые техно-логии-2006» (Одесса, 2006); конференциях профессорско-преподавательского состава (СПб, СПБГУНиПТ, 2006, 2007); Международно-практической конференции «Стратегия развития предприятий пищевой промышленности, ресторанного обслуживания и торговли» (Харьков, ХГУНиТ, 2007). Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ БЕЛКОВ И

БЕЛКОВЫХ ДОБАВОК В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ

ПОЛУФАБРИКАТОВ

Пищевая ценность мяса и мясных продуктов определяется, в первую очередь, содержанием биологически полноценных и легко усвояемых белков [24].

Последние десятилетия население России испытывает дефицит в количестве потребляемого животного белка. [10]. Данные по потреблению белков животного происхождения (табл. 1.1) свидетельствуют об их нехватке более чем в 1,5 раза от рекомендуемых норм [114].

Таблица 1.1

Потребление белка населением России за период 2003-2007 г

Показатель Среднедушевое потребление белка Рекомендуемая минимальная величина

2003-2007 гг. 2007 г.

Потребление белка, г/сут 66,3 67 82,4

В том числе животного белка 29,4 29 45,4

Доля от общего белка, % 44,3 43,3 55

Дефицит белка,* г/сут 16,1 15,4

То же, % 19,4 18,7

В том числе животного белка, г/сут 16 16,4

Доля от общего белка, % i 35,2 36,1 Дефицит к минимальной величине.

Потребность в полноценном белке может быть восполнена за счет добавок животного белка в продуктах массового потребления, полученных путем переработки вторичного животного сырья.

Благодаря своему аминокислотному составу и функциональным свойствам, животные белки используются в мясоперерабатывающей отрасли в качестве полноценной замены мяса. Животные белки повышают пищевую и биологическую ценность, улучшают органолептические свойства и снижают себестоимость мясных продуктов. Кроме того, животные белки усваиваются человеком» полнее, чем растительные. Для покрытия минимальных потребностей организма белком, мясных белков требуется примерно вдвое меньше, чем растительных.

Белк^ животного происхождения более полноценны чем растительные, поскольку они содержат незаменимые аминокислоты- в* количестве; приближающем их к идеальному белку, то^сть белку, аминокислотный состав которого отражает необходимое для организма человека соотношение' аминокислот. Для нормального питания количество незаменимых аминокислот должно составлятьЛб - 40(%, что обеспечивается при соотношении'белков 1 растительных к животным, равном-45 к 55 %. [24].

Анализ пищевой^ и> биологической1 ценности мороженого мясного сырья свидетельствует, что* в нем содержится недостаточное количество! белка и минеральных веществ^ [,117]. Нарушение холодильной цепи приводит к необратимым потерям*мясных белков, минеральных веществ и витаминов.

В связи с усложнением процедуры доставки замороженного мясного сырья (несколько видовi транспорта в процессе перевозки), возникает риск колебаний температуры. Повторное замораживание мяса приводит к снижению его качества. В результате этих факторов мясное сырье поступает на технологический участок со значительными, потерями белка, минеральных веществ и витаминов. Авторы [8] исследовали снижение растворимости белковых фракций в различных видах мясного сырья, подвергшегося повторному замораживанию. Содержание саркоплазматических и миофибриллярных белков в экстрактах исследуемых образцов повторно ^заморожен ной говядины составило в среднем только 5 % против, 12. 19 % в охлажденной говядине. Это свидетельствует о негативном влиянии повторных циклов холодильной обработки на функциональные свойства мясных белков [8].

Поэтому применение белковых препаратов для замены части мясного сырья позволит улучшить функционально-технологические свойства и пищевую ценность-мясных продуктов, вырабатываемых из мороженого мяса. При этом необходимым; условием < является^ технологическая совместимость белковых добавок с мясными белками [10].

Сравнительная оценка содержания аминокислотного состава белков говядины, свинины и молочных белков свидетельствует об их близкой природе. Это: значит, что частичная замена мясных белков на молочные является адекватной; и; целесообразна в условиях современного производства, когда пищевая ценность мясного сырья крайне низкая.

Наряду с белками!, жирами, углеводами и- витаминами, неотъемлемыми элементами питания,являются минеральные вещества. Они играют важнейшую роль во всех процессах, происходящих:в организме:человека.,По химическому составу тело! человека приблизительно на 5 % состоит из минералов, причем в отличие от белков, жиров и углеводовюни не вырабатываются организмом, а поступают только с пищей [100]. В нашей стране, где продолжительность жизни за последние годы сократилась на 30 %, население испытывает еще больший:дефицит в минеральных веществах: [50]; Наиболее эффективный путь обеспечения населения минералами - обогащение ими; продуктов массового потребления, что: нашло свое отражение в основных положениях «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации» [88]:

В; этой связи актуальным является; проектирование рецептур; мясных продуктов с учетом требований их сбалансированности по аминокислотному и минеральному составу.

ВЫВОДЫ

1. Обоснован выбор ингредиентов для составления белковых композитов, предложен их состав. Разработаны рецептуры и технология бинарных белковых композитов (БК).

2. Установлено влияние добавок растворимых солей кальция в составе БК на функционально-технологические показатели и текстуру фаршевых систем. Обоснован выбор лактата кальция и интервал эффективной концентрации действия добавки - 0,7. 1,7 г на 100 г фарша. Показано, что применение добавок лактата кальция в составе БК снижает потери влаги при тепловой обработке фаршевых продуктов и улучшает их текстуру.

3. Отмечено улучшение перевариваемости мясных рубленых полуфабрикатов с БК от 5 до 13 %; увеличение белкового качественного показателя, более чем на 60 %; индекс незаменимых аминокилот составил от 1,19 до 1,31; содержание биодоступного кальция составило 22.27 % от среднесуточной нормы потребления.

4. Получены кинетические зависимости гидролитических и окислительных изменений липидов и белковых веществ, характеризующие изменения качества исследуемых продуктов от температуры и продолжительности хранения. Выявлено, что применение добавок БК не оказывает существенного влияния- на стабильность исследуемых продуктов при хранении.

5. Предложено уравнение, характеризующее изменение качества пельменей при холодильном хранении в температурном диапазоне от -12 до -18°С.

6. Разработаны рецептуры и технология мясных рубленых полуфабрикатов с кальцийсодержащими композициями животных белков. Проведено их промышленное внедрение.

7. Разработан проект технической документации по производству и применению кальцийсодержащих БК в технологии мясных рубленых полуфабрикатов, проведена промышленная апробация рецептур фаршей и выработка пельменей и котлет.

8. Экономический эффект производства мясных рубленых полуфабрикатов с добавками БК составил 8000 - 12000 рублей на тонну, что позволило снизить себестоимость вырабатываемой продукции на 8. 12 %.

1. Алехина JI.T. и др. Технология мяса и мясопродуктов. — М.: Агропромиз-дат, 1988.-576 с.

2. Антипова JI.B., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясныхпродуктов. М.: Колос, 2001. - 376 с.

3. Апраксина С.К. Повышение потребительских свойств рубленых полуфабрикатов // Мясная технология, №2, 2004 г.

4. Базарнова Ю.Г. Современные технологии полифункциональных молочно-белковых препаратов, Материалы МНТК "Высокоэффективные технологии, методы и средства для их реализации". М. 2006. — с. 194-195.

5. Базарнова Ю.Г., Ишевский A.JI. и др. Достижение стабильности мясных эмульсий // Пищевые ингредиенты сырье и добавки. — М.: 2004, № 1. с. 47-48.

6. Базарнова Ю.Г., Бурова Т.Е. и др. Возможности применения принципов химической кинетики для оценки качества пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, 2004, №11.

7. Базарнова Ю.Г., Поляков К.Ю. Ускоренное тестирование срока хранения замороженных мясных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, № 2, 2008. С. 14-19.

8. Базарнова Ю.Г., Соскин В.И. Возможности улучшения пищевой-ценности мясных продуктов в условиях современного производства: теоретические аспекты и практические решения//Мясная индустрия № 2, 2005. С. 4243.

9. Базарнова Ю.Г., Шкотова Т.Е., Зюканов В.М. Гидроколлоидные смеси с заданными свойствами // Кондитерское производство, № 3, 2003.- С. 3840.

10. Базарнова Ю.Г., Эсаулов С.В. Ионизированный кальций в составе белковых композиций, заменяющих мясо // Мясная индустрия, № 12, 2007. С. 30-33.

11. Базарнова Ю.Г., Эсаулов С.В. Потеря качества и потребительская оценка пельменей при хранении // Мясная индустрия № 5, 2006. С. 30-33.

12. Базарнова Ю.Г., Эсаулов С.В. Применение кальцийсодержащих белковых добавок для структурирования фаршевых систем. Харьковский университет питания и торговли // Сборник научных трудов выпуск 2 (6), 2007. -С. 55-61.

13. Базарнова Ю.Г., Эсаулов С.В., Кременевская М.И. Метод определения перевариваемости мяса и мясных продуктов IN VITRO. СПб.: СПБГУ-НиПТ, 2008.

14. Бараненко А.В., Куцакова В.Е., Борзенко Е.И., Фролов С.В. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов. Ч. 3. Теплофизи-ческие основы. — М.: КолосС, 2004. 249 с.

15. Безуглова А.В., Касьянов Г.И., Палагина И.А. Технология производства паштетов и фаршей. М.:МарТ, 2004. - 304 с.

16. Березина В.В. Патент РФ №2180511, публ. 2002.03.20.

17. Березовский В.М. Химия витаминов. М.: Пищепромиздат, 1959. — 380 с.

18. Бобренева И.В. Рекомендации по внесению биологически активных добавок в рецептуры функциональных продуктов питания// Мясная индустрия. М.: №5,2003.

19. Богданова Е.А., Богданова Г.И. Производство цельномолочных продуктов издание второе перераб. и доп. — М.: Легкая и пищевая промышленность 1982.-200 с.

20. Боравский В.А. Энциклопедия по переработке мяса в фермерских хозяйствах и малых предприятий. М.: COJIOH-Пресс, 2002. - 576 с.

21. Будина В.Г. Технологический контроль рыбных колбасных изделий. — М.:ВО Агропромиздат, 1990. 98 с.

22. Буланов Ю. Б. «Соя подарок бога человечеству» http://www.medsport.ru

23. Булеев И.К. Состояние и развитие рынка замороженных мясных продуктов в 2006 году // Мясная индустрия, №1, 2007.24