автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии новых видов мясных фаршевых продуктов с использованием фосфолипидных комплексов

На правах рукописи

ЛЕОНОВА ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ ВИДОВ МЯСНЫХ ФАРШЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОСФОЛИПИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2013

16 т ¿013

005058745

005058745

Работа выполнена в научно-исследовательской лаборатории пищевой биотехнологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» (ФГБОУ ВПО МГУПП)

Научный руководитель: кандидат технических наук, старший научный

сотрудник

Апраксина Светлана Константиновна

Официальные оппоненты: Стефанова Изабелла Львовна

доктор технических наук ГНУ ВНИИ птицеперерабатывающей промышленности

Россельхозакадемии, зав. лабораторией

Юшина Юлия Константиновна

кандидат технических наук ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии, руководитель Испытательного центра

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Саратовский государственный

аграрный университет им. Н.И. Вавилова

Зашита диссертации состоится «33» сИ-АД 2013 г. в и часов на заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «/2.» Сууг^-£ц?Д013 Г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А. Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

С целью обеспечения населения необходимым количеством высококачественных продуктов питания, в том числе функционального назначения, специалистами мясоперерабатывающей отрасли пищевой промышленности ведутся разработки новых технологий широкого ассортимента продуктов, обладающих профилактическими свойствами при сохранении высоких качественных характеристик. Особое значение приобретает создание продуктов с использованием растительного сырья, в составе которого присутствуют биологически активные вещества. Несомненная целесообразность выработки таких продуктов заключается в том, что они обладают хорошими функционально-технологическими свойствами и могут снижать интенсивность окислительных процессов. Можно отметить также, что растительное сырье в составе комбинированных мясных продуктов может способствовать восполнению дефицита жизненно важных минорных нутриентов, что является одной из важных проблем сохранения здоровья нации.

Отечественными и зарубежными учеными (В.Г. Высоцкий, H.H. Липатов-мл., Л.Ф. Митасева, И.А. Рогов, Е.И.Титов, D. Baker, G. Cao, К. Mitchel) показана возможность создания комбинированных мясных продуктов, обладающих высокими потребительскими свойствами, в рецептуре которых присутствует, помимо животного, растительное сырье.

Поиск альтернативных путей решения таких проблем как недостаток микронутриентов в питании, сохранение качественных характеристик продукта, а также замены мясного сырья в связи с его дефицитом, привел к необходимости разработки технологий пищевых добавок, в составе которых присутствуют биологически активные вещества из растительных источников

В настоящее время сформировалось новое направление в технологии мясных продуктов - разработка комплексных пищевых добавок (композиций) на основе растительного сырья, обладающих высокими функционально-технологическими и профилактическими свойствами. Такие композит»! обладают более выраженными позитивными свойствами по сравнению с ингредиентами, входящими в рецептуры мясных изделий, но по отдельности.

Если анализировать ингредиенты, перспективные для создания рецептур добавок, то в качестве основной белковой составляющей продукта, содержащей идентичные мясным минорные нутриенты, способные обогащать продукты, а, соответственно, и организм человека необходимыми ему веществами, можно назвать соевые белковые изоляты.

Одним из природных соединений, улучшающих качество продуктов питания в связи с высокими эмульгирующими свойствами и снижающих интенсивность образования холестерина в организме человека в результате присутствия различных фосфолипидов, является соевый лецитин. В то же время отсутствуют системные данные о влиянии лецитина, и соответственно, присутствующих в нем изофлавонов, на динамику окислительных процессов в жировой фракции мясных продуктов.

Корректирование йоддефицитных состояний, широко распространенных во многих регионах страны, заключается в использовании в продуктах питания йодсодержащих источников растительного происхождения. Такие добавки (ламинария) можно использовать в качестве источника этого микронутриента - йода, для создания мясных продуктов, обладающих профилактической направленностью.

Все это позволяет сделать заключение, что создание новой пищевой композиции, содержащей в своем составе компоненты растительного происхонедения и обладающей рядом позитивных свойств (ингибирование. процессов окисления, обогащение биологически активными веществами), актуально.

Цель и задачи исследования

Цель настоящей диссертационной работы заключалась в разработке технологии фаршевых мясных продуктов с белково-жировой композицией, содержащей в своем

составе фосфолипидные комплексы обеспечивающие снижение интенсивности окислительных процессов в липидах, входящих в состав этих продуктов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- обосновать состав, количественное соотношение рецептурных ингредиентов и изучить свойства белково-жировой композиции;

- аргументировать допустимый уровень введения белково-жировой композиции в мясные изделия;

- апробировать технологию белково-жировой композиции и изучить качественные характеристики готовых мясных изделий с ее использованием;

- разработать проект технической документации на мясные изделия с использованием белково-жировой композиции в качестве рецептурного компонента и осуществить расчет экономической эффективности их производства.

Научная новизна

- Получены новые данные о влиянии соевого лецитина на накопление продуктов окислительной порчи в липидах жировых и мясных систем. Экспериментально подтверждено, что введение соевого лецитина в жировые и мясные системы способствует снижению интенсивности накопления первичных продуктов окисления липидов в процессе хранения относительно контроля: в жировых системах в среднем на 50%, в мясных системах - на 42 %. Установлено, что введение лецитина в системы на основе куриного жира не рационально, в связи с отсутствием антиоксидантного эффекта.

- Научно обоснована рецептура белково-жировой композиции, состоящей из соевого белкового изолята, соевого лецитина и ламинарии японской, установлен допустимый уровень ее введения в состав мясных продуктов, равный 15%. Установлено влияние технологических параметров получения белково-жировой композиции на интенсивность образования в ней продуктов окислительной порчи.

- Научно подтверждено снижение интенсивности окислительных процессов в липидах фаршевых мясных продуктов в присутствии белково-жировой композиции. Показано, что введение белково-жировой композиции способствует улучшению комплекса свойств, в том числе физико-химических, функционально-технологических, структурно-механических и характеризующих пищевую ценность фаршевых мясных продуктов.

- Изучен жирнокислотный состав белково-жировой композиции и быстрозамороженных полуфабрикатов (фрикаделек) с ее использованием, свидетельствующий о присутствии значительного количества ненасыщенных жирных кислот. Установлено позитивное влияние белково-жировой композиции на обогащение полуфабрикатов из мяса рубленого полиненасыщенными жирными кислотами (в количестве 25 %).

- Изучена динамика изменения содержания йода в полуфабрикатах из мяса рубленого, научно подтверждающая о сохранности его в процессе всего срока хранения в количестве до 50% от суточной потребности организма человека.

Практическая значимость

На основании результатов проведенных исследований предложена рецептура и технология полуфабрикатов из мяса рубленого: фрикадельки «Славянские», содержащие в своем составе 15% белково-жировой композиции, разработан проект технической документации (ТУ 9214-007-02068634-12).

В условиях цеха полуфабрикатов «ООО «Южная торговая компания» (г. Аксай, Ростовской обл.) проведена опытно-промышленная апробация производства белково-жировой композиции (БЖК) и новых видов мясных продуктов с ее использованием, подтвердившая целесообразность реализации в промышленном масштабе предлагаемых технологий, как с позиции технологичности производства, так и с позиции обогащения этих продуктов йодом и ненасыщенными жирными кислотами.

Разработанная белково-жировая композиция способствует увеличению

экономической эффективности производства мясных продуктов за счет рационального использования сырья животного и растительного происхождения и составляет 12,3 тыс. руб на 1 тонну продукции.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы были представлены на конкурсе, конференциях и конгрессе: IV Московском Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2007г); Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008 г); Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г); Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 20 Юг); VIII Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2010 г.); 13-ой Международной научно-пракгической конференции, посвященной памяти В.М. Горбатова и 80-ти летию со дня основания института «Инновационные аспекты переработки мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания» (Москва, 2010 г.).

Результаты работы отмечены грамотой за проект-победитель на конкурсе ассоциации «Университетский комплекс прикладной биотехнологии» (Москва, 2009 г.) и грамотой за научную работу, посвященную изучению ингредиентного состава белково-жировой композиции и представленную на конкурсе молодых ученых в рамках VIII Международной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2010 г.).

Публикации

По результатам, изложенным в диссертационной работе, опубликовано 12, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, печатных работ; опубликованы методические указания «Методы определения продуктов окислительной порчи жира» к выполнению лабораторных и научно-исследовательских работ для студентов специальностей 260301, 240901, 260302, получено положительное решение от 01.11.2012 на выдачу патента РФ по заявке №2011125534/13 «Белково-жировая композиция на основе компонентов растительного происхождения».

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включающих литературный обзор, методы исследований, трех глав, посвященных собственно экспериментальным исследованиям с обсуждением их результатов, выводов, списка литературы, содержащего 160 источников, в том числе 35 работ зарубежных авторов, и 14 приложений. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, включая 61 страницу приложений, содержит 32 таблицы и 22 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность проблемы, связанная с поиском альтернативных путей сохранения качественных характеристик продуктов, замены мясного сырья и ликвидации дефицита микронутриентов в питании. Определено направление решения этой проблемы.

В главе I «Литературный обзор» систематизированы результаты анализа материалов научно-технической информации, затрагивающих вопросы решения проблемы возможного обогащения мясных продуктов йодом и пролонгации сроков их хранения в результате использования соевого лецитина в составе комплексной пищевой добавки на основе растительного сырья, разработки технологий и рецептур мясных продуктов с добавлением этих ингредиентов. Сформулированы цель и задачи исследований.

В главе 2 «Методика постановки эксперимента и методы исследований» приведена схема проведения эксперимента (рис. 1), дана характеристика объектов исследований, указаны исследуемые показатели и изложены методы (общепринятые и оригинальные) их определения.

Объектами исследовашщ служил соевый лецитин отечественного и импортного производства различного агрегатного состояния, разрешенный к использованию органами Роспотребнадзора в производстве продуктов питания - биологически активная добавка «Мослецитин» (Москва, ТУ 9146-012-49964614-06); 100%-ый соевый лецитин (Москва, ТУ 9194-003-98925407-07); жидкий соевый лецитин (фирмы «Archer Daniels Midland Company» ADLEC, США); жидкий соевый лецитин (фирма ADM Food Ingredients, США); йодсодержащая добавка ламинария японская (Владивосток, ТУ 9284-001-112481-96); модельные жировые и фаршевые мясные системы; белково-жировая смесь и композиция, фарш и замороженные мясные рубленые полуфабрикаты.

В работе использованы следующие методы исследований: 1— содержание массовой доли влаги - по ГОСТ Р 51479; 2 - содержание массовой доли белка на полуавтоматическом приборе Kjeltec System 1002 «Tecator»; 3 - содержание массовой доли жира методом Сокслета - по ГОСТ 23042; 4 - содержание массовой доли золы - по ГОСТ Р 53642; 5 - содержание массовой доли углеводов - расчетным путем; 6 -определение влагосвязывающей способности - методом прессования; 7 - определение величины pH - потенциометрическим методом; 8 - определение псроксидного числа - по ГОСТ 8285; 9 - определение содержания малонового диальдегида - дистилляционным методом с 2-тиобарбитуровой кислотой; 10 - определение предельного напряжения сдвига - по ГОСТ Р 50814; 11, 12 - напряжение среза и работу резания определяли на универсальной испытательной машине «Instron - 1140» с использованием приставки "Kramer Shear Press"; 13 - определение содержания йода - по ТОСТ 26185; 14 -определение стабильности эмульсии; 15, 16 — определение водоудерживающей и жироудерживающей способности - по методу H.H. Липатова-мл.; 17 — гистологические исследования - но ГОСТ 51604; 18 - жирнокислотный состав - по ГОСТ Р 51483; 19 -органолептические показатели - по ГОСТ 9959; 20 - микробиологические показатели - по ГОСТ 9958; 21 - потери массы при тепловой обработке - расчетным путем. Обработка экспериментальных данных осуществлялась методами математической статистики. Повгорность анализов при выполнении экспериментальных исследований 3-х кратная, количество параллельных определений - 3-5-ти кратная.

В главе 3 «Исследование влияния соевого лецитина па динамику накопления продуктов окисления липидов в модельных жировых и мясных системах» приведены результаты сравнительного изучения свойств соевого лецитина различного агрегатного состояния: «Мослецитин» - JI-1; 100% соевый лецитин - Л-2 - гранулированные; ADLEC - Л-3; ADM - Л-4 - жидкие, позволившие обосновать выбор лецитина для создания белково-жировой композиции.

Сравнительный анализ физико-химических свойств образцов лецитина установил следующее. За исключением показателя «содержание влага» для образца лецитина Л-4 составило - 4,02 %, у остальных образцов этот показатель был на уровне 1%, практически не отличались друг от друга.

Первоначально изучали влияние гранулированного лецитина на накопление пероксцдов и содержание малонового диальдегида. Было проведено определение эффективной степени гидратации (1:1, 1:3, 1:6, 1:8) лецитина, которую оценивали органолептически. По полученным результатам выбор остановили на степени гидратации 1:3. Лецитин вносили в измельченную жировую массу в количестве 5%, 10% и 15%. В качестве основы жировых систем использовали говяжий, свиной, бараний и куриный жиры, соответственно жировые системы №1, №2, №3 и №4. Тепловую обработку на данном этапе и на всех последующих этапах исследований проводили до достижения температуры в геометрическом центре образца 70+2 °С.

Рисунок I Схема проведения эксперимента

Образцы хранили при температуре 0-4 "С. Результаты исследований представлены на рисунках 2, 3.

Представленные на рисунке 2 данные свидетельствуют, что, несмотря на различный характер процесса накопления пероксидов для каждого из изучаемых видов жира, присутствие лещгтина оказывает позитивное влияние, за исключением модельных систем на основе говяжьего жира с добавлением 5% лецитина и куриного - при любом количестве лецитина.

Для модельных систем из говяжьего жира на 10-е сутки хранения количество пероксидов у образца с добавлением 15% лецитина (0,50 МэшС>2/кг) ниже по сравнению с контролем (0,62 Мэкв02/кг) на 19,3%, а на 20-е сутки значение ПЧ составило для контроля - 1,87 мэкв02/кг, для 5%, 10 и 15% лецитина - 2,50 М„,02/кг, 1,25 и 0,98 Мэк,02/кг. Для системы из свиного жира также прослеживается тенденция снижения интенсивности

окислительных процессов: на 10-е сутки хранения значение ПЧ было выше у контрольной модельной системы на 48,6%, по сравнению с системой с 15% лецитина, а на 20-е сутки у

Модельные системы нэ основе говяжьего жир«

Продсгжиге/клоп» храшви* суп«

Модельные системы нэ основе свиного жира

I;

. -Г

¿г': 1

— • -КОитрвль

- - $*

Продолжительность кранемия, сутки

Модельные системы на основе бараньего жира

- • "Контроль

— 5%

Продолжительность хранения, сути.

Модельные системы нз основе куриного жнра

- • - Коыро.Ч

- - УА

Проааджхтельюстъ хранения

Рисунок 2 Изменение пероксидного числа в жировых системах с лецитином (образец Л-1) в процессе хранения ___ ____________

Модельные системы на основе говяжьего жира

— - - Контроль

Модельные системы иа основе

/

/

- — 5Х

- ■ 104

- - -15К

Продолжительность хранения, сутки

---Контроль,

--5Х

----- - -/5 'Г-

- - - -1514

Продолжительность хранения, сутки

Модельные системы на основе бараньего жира

а основе куриного жира

Продолжительность хранения, сутки

/

_______ *

— - - ш«

- - - -154

Рисунок 3 Изменение пероксидного числа в жировых системах с лецитином (образец Л-2) в процессе хранения

контроля ПЧ составило 3,12 Мэы,02/кг, что более чем в 2,5 раза превышало значение ПЧ для системы с добавлением 15% лецитина - 1,20 Мэ„02/кг. Анализ процесса накопления пероксидов в модельной системе из бараньего жира свидетельствует, что на 10-е сутки хранения у контроля значение ПЧ составляло 2,75 М51св02/кг, для опытных систем с 5% и 10% лецитина Л-1 составляло 2,0 Мэ„02/кг, а для 15%, соответственно, 1,50 Мэ„02/кг. На 20-е сутки хранения жировая система с 15% лецитина имела значение 2,50 Мэк»02/кг, что больше чем в 2 раза ниже по сравнению с контрольной модельной системой (5,50 Мэ„02/кг) Анализ данных для системы из куриного жира позволил установить, что

добавление любого количества лецитина приводит к увеличению пероксидного числа по сравнению с контрольной системой.

Анализ результатов, приведенных на рис. 3, свидетельствует, что использование лецитина Л-2 также оказывает позитивное влияние и замедляет интенсивность окислительных процессов по сравнению с контролем. На 10-е сутки хранения наблюдалось следующее. Контрольная система из говяжьего жира, а также опытные, с 5%, 10 и 15% лецитина Л-2, имели значение пероксидного числа, соответственно, 0,62 М„,02/кг, 0,87, 0,62 и 0,50 Мэк,02/кг. На 20-е сутки хранения у контрольной системы ПЧ составило 1,87 М,„02/кг, у систем с 5%, 10 и 15% лецитина Л-2 этот показатель был равен 2,50 Мэ„02/кг, 1,25 и 1,07 М,нОг/кг, соответственно. Для систем из свиного жира прослеживалась такая же тенденция. На 10-е сутки ПЧ для контроля составило 1,07 Мзк,02/кг, с 5%, 10 и 15%, соответственно, 1,00 Мэ„02/кг, 0,87 и 0,55 М,„02/кг. На 20-е сутки контрольная система имела значение ПЧ 3,12 Мэм,02/кг, что в два раза выше значения ПЧ для системы с 15% лецитина. Изменения, проходящие в процессе хранения системы из бараньего жира показали, что использование лецитина приводит к замедлению процесса накопления пероксидов, по сравнению с контрольной системой, значение ПЧ которых на 10-е сутки хранения составило 2,75 Мэ„02/кг, для 5% и 10% - 2,00 Мэм02/кг, и 15% - 1,50 М,„02/кг, соответственно. На 20-е сутки во всех жировых системах количество пероксидов увеличилось и имели значения ПЧ, 5,00 М3„02/кг, 3,39, 3,46 и 3,54 М„,02/кг, соответственно для контроля и систем с 5%, 10 и 15 % лецитина. Системы из куриного жира, содержащие лецитин Л-2 вели себя аналогичного системам из куриного жира с лецитином Л-1.

Увеличение количества вторичных продуктов окисления липидов в системах с образцами Л-1 и Л-2 происходило на протяжении всего срока хранения во всех исследуемых жировых системах. На 10-е сутки содержание малонового диальдегида в котрольной системы из говяжьего жира достигло - 0,62 мг МДА/кг, в жировых системах с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 содержание МДА находилось на уровне 0,61 мг МДА/кг, 0,51 и 0,41 мг МДА/кг, а с лецитином Л-2 содержание малонового диальдегида с 5% и 10% лецитина составило 0,62 мг МДА/кг, а с 15% - 0,59 мг МДА/кг, соответственно. На 20-е сутки их хранения количество МДА в контроле составило 1,02 мг МДА/кг, в образцах с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 - 0,98 мг МДА/кг, 0,87 и 0,75 мг МДА/кг, в образцах с лецитином Л-2 содержание малонового диальдегида равнялось 1,01 мг МДА/кг, 0,95 и 0,90 мг МДА/кг, соответственно для 5%, 10 и 15% лецитина. В случае хранения систем из свиного жира с образцами лецитина Л-1 и Л-2 на 10-е сутки хранения наблюдалось максимальное накопление МДА в котрольной системе - составило 0,96 мг МДА/кг, в системах с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 содержание малонового диальдегида составило 0,76 мг МДА/кг, 0,66 и 0,50 мг МДА/кг и с образцом лецитина Л-2 - 0,81 мг МДА/кг, 0,79 и 0,71 мг МДА/кг, соответственно. На 20-е сутки хранения содержание малонового диальдегида для контроля достигло 1,89 мг МДА/кг, в системах с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 содержание МДА составило 1,02 мг МДА/кг, 0,98 и 0,90 мг МДА/кг и с Л-2 - 1,50, 1,31 и 1,09 мг МДА/кг, соответственно. Накопление малонового диальдегида в контрольных системах из бараньего и куриного жиров с образцами Л-1 и Л-2 происходило более интенсивно: на 10-е сутки хранения содержание МДА было 1,03 мг МДА/кг и 1,50 мг МДА/кг. В системах из бараньего жира с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 содержание малонового диальдегида достигло 0,99 мг МДА/кг, 0,85 и 0,80 мг МДА/кг, а с лецитином Л-2 - 1,30 мг МДА/кг, 1,21 и 1,02 мг МДА/кг, соответственно. На 20-е сутки хранения содержание МДА для контрольной системы из бараньего жира достигло 2,00 мг МДА/кг, в системах с 5%, 10 и 15% лецитина Л-1 содержание малонового диальдегида составило 1,56 мг МДА/кг, 1,36 и 1,03 мг МДА/кг, а с лецитином Л-2 - 1,57 мг МДА/кг, 1,31 и 1,26 мг МДА/кг, соответственно. Образование малонового диальдегида в системах на основе куриного жира происходило более интенсивно, по сравнению с ранее анализируемыми жировыми системами.

Также было проведено изучение влияния количества жидкого лецитина - образцы Л-3 и Л-4 (2,5%, 5,0% и 7,5% к массе образца), на интенсивность окислительных процессов в липидах модельных жировых систем (рис. 4 и 5).

Анализ изменений ПЧ в системах из говяжьего жира показал, что лецитин Л-3 замедлял процесс образования пероксидов в системе. На 10-е сутки хранения все исследуемые системы имели значения ПЧ для контроля и с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина, соответственно, 0,62 Мэ„Ог/кг, 0,87, 0,62 и 0,50 Мэ„02/кг. Пероксидное число системы с добавлением 2,5% лецитина на 20-е сутки хранения увеличилось по сравнению с 10-ми сутками хранения и составило 2,50 Мэ„02/кг, тогда как у контроля ПЧ составляло 1,87 Мэ„02/кг, у систем с 5,0% и 7,5% лецитина Л-3, соответственно 1,25 М3„02/кг и 1,07 Мэ„02/кг. Данные по накоплению пероксидов в системах из свиного жира, свидетельствует о более интенсивном процессе окисления, чем в системах из говяжьего жира. На 10 сутки хранения значения ПЧ контрольной системы составило 1,05 Мзк,02/кг; в системах с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина ПЧ равнялось 1,00 М31а,02/кг, 0,87 и 0,55 Мэк,02/кг, соответственно. На 20-е сутки хранения ПЧ контрольной системы составило 3,12 Мгкв02/кг, что на 51,6% выше чем для системы с добавлением лецитина в количестве 7,5 %. В это же время, ПЧ для систем с 2,5% и 5,0% лецитина Л-3 достигло 2,80 Мэ„02/кг и 1,80 МэК,02/кг, соответственно. Образование пероксидов в жировых системах из бараньего жира имело ту же тенденцию, что и в вышеописанных системах. На 10-е сутки во всех жировых системах происходило резкое увеличение ПЧ, которое составило: для контроля - 2,75 М,к„02/кг, с 2,5% и 5,0% лецитина Л-3 - 2,00 Мза02/кг, а с 7,5% - 1,50 М,„02/кг. На 20-е сутки прослеживалась та же тенденция: происходило увеличение пероксидного числа во всех жировых системах. У контроля ПЧ составляло 5,50 Мзя,02/кг, у опытных - 3,37 М3„02/кг, 4,00 и 4,25 М3„,02/кг, соответственно, с 2,5%, 5, и 7,5% лецитина Л-3. Анализ данных для системы из куриного жира позволил установить, что добавление любого количества лецитина приводит к увеличению ПЧ по сравнению с контрольной системой.

Образование пероксидов в жировых системах из говяжьего жира с лецитином Л-4 на 10-е сутки хранения для коэтроля составляло 0,62 М3„02/кг, что не значительно отличается от ПЧ для опытных систем с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4, соответственно 0,87 М3„02/кг, 0,63, и 0,50 Мэы102/кг. На 20-е сутки контрольная система имела значение ПЧ - 1,87 Мзк»02/кг, а системы с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4 - 2,51 Мэ„02/кг, 1,26 и 1,07 Мзк1,02/кг, соответственно. Анализ данных по накоплению пероксидов в системе из свиного жира свидетельствует о более интенсивном процессе окисления этой системы. Если на 10-е сутки хранения ПЧ контроля и систем с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4 - 1,07 М31,,02/кг, 1,01, 0,88 и 0,55 Мзю102/кг, а на 20-е сутки значения ПЧ в системах с 5,0% и 7,5% лецитина достигли 1,61 М,„02/кг и 0,93 М3„02/кг, соответственно, а система с 2,5% лецитина имела величину пероксидного числа равную 1,89 М3„02/кг. Увеличение пероксидов в системе из бараньего жира, происходило уже на 10-е сутки во всех системах (контроль, 2,5%, 5,0 и 7,5% - 2,75 М3„02/кг, 2,60, 2,00 и 1,50 Мэкв02/кг). На 20-е сутки хранения во всех исследуемых образцах значение ПЧ превышало 3,0 Мзк„02/кг, за исключением образца с 7,5 % лецитина - его значение составило 2,69 М3„02/кг.

Данные рисунка 5 свидетельствуют, что в жировых системах на основе куриного жира в контрольном образце накопление пероксидов на протяжении всего срока хранения происходило менее интенсивно по сравнению с опытными жировыми системами, т.е. на протяжении всего срока хранения она была более устойчива к окислительным процессам.

В процессе хранения во всех жировых систем наблюдалось постепенное увеличение количества малонового диальдегида.

Для всех систем из говяжьего жира наблюдалось увеличение содержания малонового диальдегида. На 10-е сутки минимальное увеличение содержания малонового диальдегида было у системы с добавлением 7,5% лецитина Л-3, максимальное - у контрольного образца, и составляло 0,50 и 0,62 мг МДА /кг, соответственно. В сравнении с количеством МДА для контроля на 20 сутки хранения, и количество малонового

Мадельмы« «ив —^

7

6 ---«оттрп»

г, ---гз%

5 4 £ з ---- ---5%

^ - " ^ * ____7.3%

1

10 15 20 25

Првда.« испив, гут*

Рисунок 4 Изменение пероксидного числа в жировых системах с лецитином

Модельные системы на основе говяжьего жира

^ —-

к У

й 1 * ,с У . / — - -Коктриь --2.5% ---3%

£ 1 У"

■---7,5%

10 15 33 25

Продо**ис ьисхль 1$пиг няо. <¥

Модельные системы на основе бараньего жира

/Г'.:'

---Контроль

--2«

— • - Ъ%

Продолжительность хранения, суши

- - - Контроль;

Продолжительность хра»

Модельные систеаы на основе куриного жира

2:

✓

и* - - —

~-- --"

_ . _ ---

Рисунок 5 Изменение пероксидного числа в жировых системах с лецитином (образец Л-4) в процессе хранения

диальдегвда в образцах, содержащих 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-3 было на 0,9%, 4,7 и 12,0% ниже, соответственно. На 10-е сутки хранения жировых систем на основе свиного жира содержание МДА для контроля составило 0,96 мг МДА /кг, для 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-3, соответственно 0,94 мг МДА /кг, 0,90 и 0,82 мг МДА /кг, а на 20-е сутки величина МДА для контроля составила 1,89 мг МДА /кг, для 2,5%, 5,0 и 7,5 % лецитина Л-3 1,80 мг МДА /кг, 1,71 и 1,69 мг МДА /кг. Динамика накопления малонового

диальдегида в контрольном и опытных жировых системах на основе бараньего жира показала, что на 10-е сутки хранения прослеживалось постепенное увеличение МДА во всех системах, количество которого составляло для контроля и с 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-3, соответственно, 1,03 мг МДА/кг, 1,00, 0,96 и 0,90 мг МДА/кг. На 20-е сутки содержание МДА увеличилось в среднем на 7,6% по сравнению с 10-ми сутками хранения и составило 2,00 мг МДА /кг, 1,95, 1,80 и 1,78 мг МДА/кг соответственно для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина. На 10-е сутки в жировых системах на основе куриного жира происходило увеличение содержания МДА, которое достигло 1,50 мг МДА /кг, 1,70, 1,80 и 1,89 мг МДА/кг, соответственно для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-3;' на 20-е сутки - 2,30 мг МДА /кг, 2,40, 2,50 и 2,60 мг МДА/кг, соответственно для контроля, 2,5% 5,0 и 7,5% лецитина Л-3.

На 10-е сутки хранения жировой системы на основе говяжьего жира с лецитином Л-4 показатель МДА был равен для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% - 0,62 мг МДА /кг, 0,60, 0,55 и 0,34 мг МДА/кг, на 20-е сутки 1,02 мг МДА /кг, 1.00, 0,95 и 0,94 мг МДА/кг' соответственно для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4. Содержание МДА у систем из свиного жира составило 0,96 мг МДА /кг, 0,94, 0,90 и 0,82 мг МДА /кг, соответственно для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4. При введении лецитина Л-4 выраженный процесс накопления альдегидов на 20 сутки происходил в контрольной системе (1.89 мг МДА/кг); в системе с 2,5% лецитина (1,74 мг МДА/кг); в системах, содержащих 5,0% и 7,5% лецитина Л-4, количество обнаруживаемого МДА варьировало от 1,61 мг МДА /кг до 1,50 мг МДА/кг. При введении лецитина Л-4 в жировую систему из бараньего жира на 10-е сутки прослеживалось увеличение содержания малонового диальдегида 1,03 мг МДА /кг, 1,00, 0,96 и 0,90 мг МДА/кг, соответственно для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4. На 20-е сутки хранения также прослеживалась тенденция наибольшего накопления МДА в контрольной системе (2,00 мг МДА/кг) в системах содержащих 2,5%, 5.0 и 7,5% лецитина Л-4 показатель МДА был равен 1,95 мг МДА /кг, 1,80 и 1,78 мг- МДА/кг. Жировые системы с куриным жиром на 10-е сутки во всех исследуемых системах произошло в 2 раза увеличение МДА, так у контроля этот показатель был равен 1,50 мг МДА/кг, у опытных 1,60 мг МДА /кг, 1,70 и 1,85 мг МДА/кг, соответственно с 2,5%^ 5,0 и 7,5 % лецитина Л-4. На 20-е сутки прослеживалась та же тенденция, т.е. происходило увеличение МДА для контроля, 2,5%, 5,0 и 7,5% лецитина Л-4 - 2,30 мг МДА /кг 2 40 2,50 и 2,60 мг МДА/кг. ' ' ' '

Изменение динамики накопление продуктов окислительной порчи связано не только с количеством лецитина, его агрегатным состоянием, присутствующими в нем изофлавонами, но и количественным соотношением насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в системах.

В соответствии со сформулированными задачами и на основе представленного анализа можно прийти к заключению, что из двух гранулированных лецитинов лецитин Л-1 и из жидких - Л-3, обладают большей способностью замедлять процессы окислительной порчи в жировых системах. Однако было необходимо изучить влияние лецитина и на качественные показатели модельных мясных систем в зависимости от его количества.

В следующем этапе работы составляли модельные мясные системы с добавлением 5%, 10%, 15% лецитина Л-1, соответственно ММС-1, ММС-2, ММС-3.

В качестве основного сырья использовали говядину 1 сорта - 70%, свинину нежирную - 30%. Помимо основного сырья вводили соль и воду.

В процессе проведения исследований были определены химический состав и свойства модельных мясных систем. Полученные данные свидетельствовали о том, что у опытных образцов наблюдалось незначительное увеличение влаги, в среднем на 1,88%, по сравнению с контролем. Этот показатель составил для ММС-1 -71,63%. ММС-2 - 71,80% и ММС-3 - 71,87%.Также незначительно изменилось содержание белка, оно снизилось в среднем на 10,91% но сравнению с контрольным образцом (17,51%). Содержание жира в

опытных образцах увеличилось в среднем на 9,65% по отношению к контрольному образцу.

Наряду с исследованиями основных характеристик модельных мясных систем изучали интенсивность накопления продуктов окисления липидов, происходящего в них после термообработки и при последующем хранении (рис. 6)._

£ о. 6

1

-

-у. /—

■

1Г-

—- Контроле

----ммс>1

—— ММС-2

— ммс-з

Продолжительность «рачения, сутки

Рисунок 6 Изменение пероксидного числа (а) и содержания малонового диальдегида (6) в образцах модельных мясных систем с лецитином Л-1

Анализ графиков, представленных на рисунке 6а, свидетельствует, что лецитин и к этом случае замедляет окислительные процессы. На 10-е сутки хранения у контрольного образца значение ГТЧ составляло 1,46 Мэм02/кг, что превышает аналогичные показатели у опытных образцов, значения которых были, соответственно, для ММС-1, ММС-2 и ММС-3 - 1,06 Мэ„02/кг, 0,98 и 0,89 Мэ„02/кг. Далее пероксидное число у контрольного образца на 20-е сутки хранения составило 1,74 Мэкв 02/кг, а у ММС-1, ММС-2 и ММС-З, соответственно, 1,18 Мэк,02/кг, 1,12 и 1,08 МЭКв 02/кг.

Как видно из рисунка 66 малоновый диальдегид при хранении мясных систем максимально накапливался также в контрольном образце. Его количество на 10-е сутки хранения для контрольного образца составило 10,2 мг МДА/кг, что выше по сравнению со всеми опытными образцами При дальнейшем хранении происходило постепенное увеличение МДА, так на 20-е сутки хранения для контроля составил 13,15 мг МДА/кг, для ММС-1, ММС-2 и ММС-З, соответственно, 12,13 мг МДА/кг, 11,08 и 10,23 мг МДА/кг. Возможно, это связано с тем, что наблюдаемые изменения происходят в модельных мясных системах, где количество воды увеличивается, и образование пероксидов и альдегидов проходит интенсивнее, чем в модельных жировых системах с жидким лецитином, где вода практически отсутствует.

Также были аналогично составлены модельные мясные системы, но с добавлением 2,5%, 5,0%, 7,5% лецитина Л-3, соответственно ММС-4, ММС-5, ММС-6. В процессе исследований были определены химический состав и свойства.

Полученные данные свидетельствовали о том, что свойства модельных мясных систем практически не отличались от свойств контрольной системы, кроме содержания жира, которое составило для контроля 10,42%, для опытных ММС-4 - 12,03%, ММС-5 -12,40% и ММС-6 - 12,33.

Наряду с изученным химическим составом модельных мясных систем изучали динамику окислительных процессов в процессе хранения (рис. 7).___

1.8 -1.6

/

'V

5 10 15 20

Продолжительность хранения, суг

- ~ Контроль

- - - ММС-4 - - ММС-5

— - ММС-5

- — Контроль

- -ммс-а

- - ММС-5

- - ммс-е

Продолжительность хранения, сут

Рисунок 7 Изменение пероксидного числа (а) и содержания малонового диальдегида (б) в образцах модельных мясных систем с лецитином Л-3

Анализ графиков, представленных на рис. 7а свидетельствует, что лецитин Л-3 и в этом случае замедляет окислительные процессы. На 10-е сутки хранения у контрольного образца значение ПЧ составляло 1,46 Мэкв02/кг, что превышает показатели для модельных систем, значения которых составляло, соответственно, ММС-4 - 1,02 Мэкв02/кг, ММС-5 -0,99 и ММС-6 - 0,93 Мэ„02/кг, а на 20-е ПЧ контрольного и опытных систем достигло 1,74М„„Ог/кг, 1,36, 1,25 и 1,18 МэиАг/кг, соответственно.

Как видно из данных рис. 76 малоновый диальдегид в случае хранения мясных систем максимально накапливался в контрольном образце: его количество на 10-е сутки хранения составляло 10,20 мг МДА/кг. При введении лецитина выраженный процесс накопления альдегидов, происходил в системах ММС-4 и ММС-5: их количество на 10-е сутки составляло 9,56 мг МДА/кг и 8,76 мг МДА/кг, соответственно; в ММС-6 количество содержания малонового диальдегида на 10-е сутки достигло значения 7,96 мг МДА/кг. На 20-е сутки содержание малонового диальдегида в контроле равнялось; 13,15 мг МДА/кг, а у опытных систем 11,85 мг МДА/кг, 11,83 и 9,56 мг МДА/кг, соответственно, ММС-4, ММС-5 и ММС-6.

Таким образом, завершая анализ влияния лецитина на накопление продуктов окисления липидов, как в жировых, так и в мясных системах, было установлено, что лецитин независимо от своего агрегатного состояния снижает интенсивность накопления этих продуктов при хранении. Сравнительное изучение свойств модельных жировых и мясных систем показало, что лецитины Л-1, Л-3 обладают хорошими антиокевдантными свойствами, выражающимися в замедлении процессов накопления продуктов окисления, но эти результаты не позволили выбрать перспективный вид лецитина.

В главе 4 «Разработка технологии белково-жировой композиции с фосфолипидными комплексами, обогащенной йодом» рассмотрены вопросы, связанные с созданием белково-жировой композиции из растительных компонентов, предназначенной для введения в рецептуру фаршевых мясных продуктов, с целью сохранения их функционально-технологических свойств, при одновременном снижении интенсивности окислительных процессов и обогащении минорными нутриентами.

Компоненты для белково-жировой композиции подбирались таким образом, чтобы они в совокупности обеспечивали получение качественных продуктов питания и сохраняли функционально-технологические свойства традиционных продуктов, способствовали снижению интенсивности окислительных процессов в них и обеспечивали до 50% суточной потребности человека в йоде. На основании этих предпосылок в качестве рецептурных ингредиентов композиции были выбраны: соевый белковый изолят, соевый лецитин и ламинария японская. Такой выбор объясняется тем, что присутствие соевого белка приводит к улучшению функционально-технологических свойств фарша и к уменьшению потерь массы продукта при тепловой обработке при одновременном увеличении массовой доли белка. Введение лецитина способствует более тонкому диспергированию жира в водно-белковой среде с образованием прочных адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз, что обусловливает стабильность структуры готового продукта Присутствующие в его составе изофлавоны блокируют образование пероксвдных соединений в жире и, тем самым, снижают интенсивность окислительных процессов. Ламинария японская предложена в качестве источника органического иода.

Перед приготовлением композиции все ингредиенты гидратировали, за исключением лецитина Л-3. Затем к соевому белковому изоляту при постоянном перемешивании добавляли лецитин, на заключительном этапе добавляли ламинарию японскую Работа по созданию БЖК проводилась в два этапа. На первом - осуществляли комплексный подбор соотношений ингредиентов; на втором - разрабатывали способ изготовления композиции, контролируя сохранность заданных свойств.

В связи с тем что соевый изолированный белок можно гидратировать в различных соотношениях, было необходимо установить степень гидратации, обеспечивающую выполнение сформулированных задач. Однако, учитывая цель работы - создание БЖК, обогащенной лецитином, последняя должна обладать функционально-технологическими свойствами, стабилизирующими стругауру продукта (табл. 1).

Таблица 1

Влияние количества лецитина и степени гидратации соевого изолята на изменение массовой доли влаги и влагосвязываюшей способности белково-жировых смесей

Содержание лецитина,

БЖСЛ-1

I

БЖС Л-3

1:4

Степень гидратация соевого изолята

"ТТЛ 1:6 I 1:4 I 1:5

1:6

Содержание лецитина, %

10

15

69,67 ±2,01

75,67 ±2,23

73,35 ±2,20

70,55 ±2,07

Массовая доля влаги, %

76,00 ±2,24

76,00 ±2.26

72,05 ±2,12

77,94 ±2,26

78,67 ±2,32

71,33 ±2,10

73,00 ±2,19

74,33 ±2,23

72,33 ±2,14

75,33 ±2,26

76,25 ±2,28

73,56 ±2,18

77,63 ±2,32

78,17

±2,34

2,5

5,0

7,5

10

15

Влагосвязывающая способность, % к общей влаге

93,61 ±2,81

94,01 ±2,82

94,17 ±2,78

87,08 ±2,59 _

89,07 ±2,63

89,43

±2,53

79,86 ±2,38

83,24 ±2,46

84,13 ±2,49

97,28 ±2,1

97,88 ±2,88

97,55 ±2,89

87,74 ±2,61

87,88 ±2,60

87,91 ±2,62

77,60 ±2,31

79,31 ±2,28

79,23 ±2,34

2,5

5,0

7,5

Как видно, из данных таблицы 1, увеличение степени гидратации соевого изолята и количества вносимого лецитина приводит к возрастанию количества влаги: в БЖС Л-1 при степени гидратации соевого изолята 1:6 и при добавлении 10% и 15% лецитина массовая доля влаги увеличивается на 8,2% и 9,2%, соответственно, по сравнению с 5/о лецигана и степенью гидратации соевого изолята 1:6. При степени гидратации соевого

изолята 1:4 и добавлении 5 % лецитина, содержание влаги равно 69,67%, что на 3,4% меньше, чем при степени гидратации соевого изолята 1:6 и том же количеством лецитина.

Такая же динамика прослеживалась и в БЖС Л-3: при степени гидратации соевого изолята 1:6 и при добавлении 5,0% и 7,5% лецитина Л-3 увеличение массовой доли влаги в БЖС с 2,5% лецитина Л-3 происходит на 4,1% и 4,6%, соответственно, по сравнению с 2,5% лецитина и степенью гидратации соевого изолята 1:6. При степени гидратации 1:4 соевого изолята и добавлении 2,5% лецитина Л-3, количество влаги составляет 71,33%, что на 2,2% меньше, чем при степе™ гидратации соевого изолята 1:6 и том же количеством лецитина.

Величины ВСС в БЖС Л-1 больше, чем в БЖС Л-3. Это связано, вероятно, с увеличением количества электростатических и гидрофобных взаимодействий или их сочетанием между белками, ненасыщенными жирными кислотами, присутствующими в компонентах БЖС. Наличие этого взаимодействия оказывает явно выраженное воздействие на свойства компонентов на межфазных поверхностях раздела и, соответственно, приводит к увеличению ВСС.

Далее изучали влияние степени гидратации соевого изолята и количества вносимого лецитина на интенсивность образования первичных и вторичных продуктов окисления липидов в процессе хранения белково-жировых смесей.

Анализ полученных результатов показал, что существещ!ых различий в количестве пероксидов и малонового диальдегида как в начале эксперимента, так и в процессе хранения (3 и 5 сут) в белково-жировых композициях не установлено. При увеличении степени гидратации до 1:6 и увеличении добавляемого лецитина Л-1 до 15% происходит незначительное увеличение пероксидного числа - до 0,123 М,к,.02/кг. Однако увеличение степени гидратации соевого изолята до 1:5 и 1:6 при одновременном увеличении количества лецитина Л-3 до 7,5% приводило к значительному повышению пероксидного числа в БЖС Л-3 до 0,159 Мэи.Ог/кг на 5 сут хранения.

Количество вторичных продуктов окисления в БЖС Л-1 и БЖС Л-3 на протяжении всего срока хранения находилось практически на одном уровне независимо от степени гидратации соевого белкового изолята и количества вносимого лецитина: для БЖС Л-1 в пределах - 0,850-0,899 мг МДА/кг (начало эксперимента) и 0,872-0,912 мг МДА/кг (5 суток хранения); для БЖС Л-3 - 0,807-0,899 мг МДА/кг (начало эксперимента) и 0,8670,912 мг МДА/кг (5 суток хранения).

Сравнительное изучение свойств белково-жировых смесей, содержащих лецитин различного агрегатного состояния, показало, что последние снижают скорость накопления продуктов окисления (у БЖС Л-1 эти свойства более выражены, чем у БЖС Л-3), т.е. присутствие лецитина замедляет пероксцдное окисление липидов и дальнейшее образование вторичных продуктов окисления.

На основании всех ранее полученных данных (глава 3) и результатов, приведенных в данной главе, в дальнейших исследованиях было признано целесообразным использовать лецитин марки «Мослецитин» - Л-1, обладающий более выраженной антиоксидантной активностью по отношению к окислительным процессам, происходящие в жировых, мясных системах и белково-жировых смесях.

Для того, чтобы выбрать оптимальную рецептуру композиции, которая в дальнейшем может быть использована в технологии фаршевых мясных продуктов, было изготовлено несколько ее вариантов с различным соотношением компонентов — соевый изолят : соевый лецитин : ламинария японская, соответственно: БЖК-1 - 60:30:10; БЖК-2 - 50:40:10; БЖК-3 - 40:50:10; БЖК-4 - 30:60:10 и БЖК-5 - 20:70:10. Ниже приведены результаты изучения свойств белково-жировой композиции, в зависимости от ее состава (табл. 2).

Анализ полученных данных показал, что БЖК-1 имеет лучшие показатели. Содержание белка в пей составило 7,43%, что на 4,61% выше, чем у БЖК-5, и значение

ПНС выше на 94,4% по сравнению с БЖК-5, что связано с присутствием соевого изолята в качестве основной структурообразующей рецептурной составляющей.

В связи с тем, что йод высоколетучий элемент, представлялось целесообразным определить количество йода в образцах БЖК после тепловой обработки. Принимая во внимание, что количество ламинарии, закладываемой в рецептуру белково-жировой композиции, было одинаково, и после тепловой обработки содержание йода находилось на уровне 0,185 мкг/100 г сухого вещества, становится очевидным, что потери йода во всех системах одинаковы.

Таблица 2

Показатели Образцы белково-жировой композиции

1 2 3 4 5

Массовая доля влаги, % 76,30+2,27 74,02+2,20 70,72+2,11 67,34+1,99 63,64+1,89

Массовая доля белка, % 7,43+0,22 5,28+0,15 5,81+0,17 3,48+0,10 2,82+0,08

Массовая доля жира, % 10,52+0,31 16,97+0,50 18,74+0,55 25,17+0,75 28,74+1,03

Массовая доля золы, % 1,02+0,03 1,30+0,04 1,42+0,04 1,35+0,04 1,44+0,04

Массовая доля углеводов, %х) Пшшл--------X)____ 4,03 2,43 3,31 2,66 3,36

В ходе исследований было изучено изменение влагосвязывающей, водоудерживающей и жироудерживающей способностей, которые свидетельствовали, что образцы имели практически одинаковые значения влагосвязывающей способности за исключением БЖК-5, которая по сравнению с БЖК-1 имела более низкое значение ВСС -на 1,15 %. Постепенное снижение функционально-технологических свойств от образца БЖК-1 к БЖК-5 с 307,9% к сухому веществу до 123,0% к сухому веществу - для ВУС, и с 201,3% к сухому веществу до 193,8% к сухому веществу - для ЖУС, происходило в результате увеличения в композиции количества соевого лецитина.

Параллельно, с вышеперечисленными экспериментами было определено количество продуктов окислительной порчи липвдов в БЖК, способных ухудшать не только ее качество, но и качество продуктов ее содержащих (табл. 3).

Пероксидное число и содержание малонового диальдегцда

Таблица 3

Показатели Образцы белково-жировой композиции

1 2 3 4 5

Пероксидное число, М5„02/кг 0,081+0,003 0,089+0,004 0,099+0,008 0,118+0,004 0,200+0,006

Содержание малоно-юго диальдегида, мг ИДА/кг 0,157+0,002 0,056+0,002 0,078+0,006 0,051+0,002 0,026+0,004

данные таолицы i свидетельствовали, что увеличение содержания лецитина в системе приводит к изменению соотношений продуктов окислительной порчи в БЖК: происходит увеличение количества пероксидов и незначительное уменьшение вторичных продуктов окисления. В БЖК-5 количество МДА снизилось относительно количества МДАвБЖК-1 на 16,7%.

На основании полученных результатов за основу была взята композиция со следующим соотношением ингредиентов - соевый изолят : соевый гидратированный лецитин : ламинария японская - 60 : 30 : 10.

С целью определения оптимальных технологических параметров получения белково-жировой композиции исследовали влияние условий приготовления на ее характеристики. Установлено, что увеличение продолжительности диспергирования с 0,5

до 8 мин позволяет улучшить показатель предельного напряжение сдвига на 11,7% по сравнению с обычным перемешиванием, стабильность эмульсии увеличилась с 42,30% до 60,33%.

В связи с тем, что в составе белково-жировой композиции присутствует соевый лецитин, было изучено влияние продолжительности диспергирования, и, соответственно температур, на изменение количества пероксидов и малонового диальдепада в БЖК.

Увеличение продолжительности диспергирования, приводящее к повышению температуры (с 20 °С до 29 °С) белково-жировой композиции, одновременно приводит к увеличению температуры жира и, соответственно, к увеличению количества продуктов его окисления - пероксидное число при продолжительности диспергирования 0,5 мин составляло 0,082 Мэк»02/кг, а при 8 мин - 0,091 М„,02/кг, содержание малонового диальдегида значительных изменений не претерпевало и оставалось на уровне 0,054 мг МДД/кг продукта.

Суммируя полученные данные, было установлено, что БЖК, полученная в результате последовательного соединения гидратированных ингредиентов при постоянном перемешивании в течете 4 мин, обеспечивает сохранение свойств, присущих фаршу из мясного сырья.

Ниже приведено содержание НЖК, МНЖК и ПНЖК в предлагаемой белково-жировой композиции, свидетельствующее о присутствии значительного количества в ней полиненасыщенных жирных кислот (табл. 4), что может позитивно отразиться на качественных характеристиках продуктов с ее использованием.

Таблица 4

Жирнокислотный состав белково-жировой композиции_

Жирные кислоты % от общего содержания кислот Жирные кислоты % от общего содержания кислот

^Насыщенных 27,245 £Полиненасыщенных, 62,798

ХМононенасыщенных 9,957 в том числе:

линолевая 55,944

линоленовая 6,660

арахидоновая -

Проведенные гистологические исследования показали, что БЖК представляет собой однородную массу, сформированную из мелких частиц (полированного соевого белка с характерными микроструктурными особенностями. В этой массе присутствуют клеточные фрагменты деструкции слоевища морской капусты и гелевая фракция на основе водорослевых растительных полисахаридов. Клетки стенки слоевища сохраняют зеленую окраску благодаря присутствию хлорофилла и нередко образуют лентовидные структуры, формирующиеся при измельчении растительного сырья. Частицы соевого изолята местами разделены светлым веществом, формирующим достаточно крупные и плотные конгломераты. Это указывает на присутствие лецитина в белково-жировой композиции.

Далее изучали фаршевые системы, содержащие различное количество белково-жировой композиции, по сравнению с аналогичными характеристикам контрольного образца, позволившие определить допустимый уровень ее введения в фаршевые системы, не влияющий на их качество. Для этого были приготовлены фаршевые системы. В состав которых входили говядина 1 сорта, свинина полужирная, белково-жировая композиция, вода, соль. Белково-жировая композиция, выбранной рецептуры, заменяла говядину, в количестве 10-30% с шагом 5%, соответственно образцы ФС-10, ФС-15, ФС-20, ФС-25 и ФС-30. Исследования проводили после тепловой обработки фаршевых систем.

Химический состав фаршевых систем после тепловой обработки свидетельствует, что по мере возрастания уровня замены мясного сырья на БЖК, количество влага в них увеличилось и варьировало от 68,0% до 75,3%, а среднее содержание белка составляло

18

17,7%. Это дает основание предположить, что в готовом продукте сохранится не только количественный, но и качественный состав белка, то есть он может соответствовать рекомендациям ФАО/ВОЗ по аминокислотной сбалансированности. Увеличение количества жира (с 1,3% до 10,1%) в фаршевых системах можно объяснить наличием в белково-жировой композиции лецитина.

Исследование консистентных характеристик фаршевых систем свидетельствует, что они увеличивают: напряжение среза - с 85,2 до 107,6 кПа, работа резания - с 169,53 до 448,6 Дж/м2 при возрастании содержания белково-жировой композиции и, соответственно, количества соевого изолята.

Параллельно, было определено количество продуктов окислительной порчи жира в фаршевых системах после тепловой обработки (рис. 8).

Рисунок 8 Изменение пероксидного числа и содержания малонового диальдегида в образцах фаршевых систем

Анализ диаграмм, приведенных на рисунке 8, позволяет сделать следующее заключение. При увеличении содержания БЖК в фаршевых системах происходит естественное изменение соотношений продуктов окислительной порчи в них. Количество пероксидов в контрольной фаршевой системе равно 0,9 М,кв.02/кг. При увеличении количества БЖК с 10 до 20% наблюдается уменьшение ПЧ (0,64 M3KS.02/kt), далее происходит незначительное увеличение количества пероксидов (ФС-30 - 0,70 Мэ|ш.02/кг). Количество вторичных продуктов окисления во всех образцах фаршевых систем находилось практически на одном уровне и составило для контроля 0,98 мг МДА/кг, для опытных образцов этот показатель был равен в среднем 1,04 мг МДА/кг.

На основании изучения влияния компонентного состава белково-жировой композиции на комплекс свойств, характеризующих се качество, в т.ч. накопление продуктов окислительной порчи, содержание йода, функционально-технологические свойства, а также параметров ее изготовления (продолжительность перемешивания и скорость вращения ножей) был установлен состав компонентов: соевый белковый изолят : соевый лецитин : ламинария - 60:30:10. Изучение влияния БЖК на свойства фаршевых систем позволило установить допустимый уровень ее введения - 15%.

Глава 5 «Разработка технологии и комплексное исследование фаршевых мясных продуктов с БЖК» посвящена заключительному этапу исследований -разработке технологии новых видов мясных продуктов.

Принимая во внимание возрастание объемов производства мясных полуфабрикатов, было признано целесообразным разработать технологию полуфабрикатов из мяса рубленого - фрикаделек. Этот в ид продуктов предполагает согласно технологическим инструкциям достаточно мелкое измельчение сырья, что опосредованно оказывает щадящее действие продукта на желудочно-кишечный тракт человека, т.е. может использоваться даже в питании детей, а присутствие в них белково-жировой композиции, содержащей изофлавоны и йод в органической форме, способствует обогащению их микронутриентами.

На основе полученных данных была разработана рецептура фрикаделек «Славянских», с 15%-ной заменой мясного сырья на адекватное количество белково-жировой композиции (табл. 5). Контролем служили фрикадельки «Ленинградские» (ТУ 9214-609-00419779-2001). Технологическая схема производства представлена на рисунке 9. Приготовленную в соответствии с разработанным способом композицию вводили в состав мясных рубленых полуфабрикатов при приготовлении фарша._

Мясное сырье, размораживание, обвалка, жиловка

Подготов ка крупы рисовой: варка

Измельчение сырья мясного, и растительного на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм

Соевый изолят Ламинария японская Соевый лецитин

Гидратация 16 Измельчение А Гидратация 1:3

1 Гидратация 1:2

г . *

Продолжительность гидратации каждого компонента - 30 мин, температура - 18+2 °С

+

Приготовление белково-жировой композиции: продолжительность диспергирования - 4 мин, скорость вращения ножей - 4000 об/мин

Приготовление фарша: температура готового фарша 12°С, продолжительность перемешивания от 4 до 6 мин

Вода

Формовка фрикаделек на специальном оборудовании или вручную

Замораживание фрикаделек до температуры в центре продукта минус 10°С и ниже

I -

Упаковывание в полиэтиленовые пакеты. Хранение при температуре не выше минус 18 °С

Рисунок 9 Технологическая схема производства фрикаделек

Таблица 5

_______________Рецептура фрикаделек_

Сырье несоленое, % Фрикадельки

контроль 1 опыт

Сырье мясное и растительное, кг (на 100 кг сырья)

Говядина жилованная котлетная 38,00 31,00

Свинина жилованная котлетная 41,00 34,00

Крупа рисовая вареная 18,00 18,00

Белково-жировая композиция - 15,00

Лук репчатый свежий очищенный 3,00 2,00

Материалы и пряности, кг (на 100 кг сырья)

Соль поваренная пищевая 1,03 1,20

Перец душистый молотый 0,09 0,10

Вода питьевая, дм3 12,90 12,00

Далее проводили изучение химического состава и физико-химических свойств фарша и готовых (после тепловой обработки) фрикаделек (табл. 6).

Таблица 6

Показатели Образцы

контроль | опыт

Фарш

Величина рН, ед. 6,28 6,23

ВСС, % к общей влаге 95,12±1,46 96,58±1,50

Готовые фрикадельки

ПЧ, Мэш Ог/кг 0,15+0,02 0,10+0,03

Содержание малонового диальдегида, мг МДА/кг 0,50+0,24 0,45±0,30

Содержание йода. мкгЛООг - 74,0

Напряжение среза, кПа 61,22±0,84 52,02+0,80

Работа резания, Дж/м 387,03±0,80 324,91+0,70

Потери массы. % 38,84+0,15 34,06+0,09

Из результатов, представленных в таблице 6 видно, что в фарше фрикаделек происходит снижение величины рН, что связано с присутствием белково-жировой композиции. ВСС фарша находится па высоком уровне, что в дальнейшем может способствовать снижению потерь массы продукта при варке, улучшению структурно-механических свойств и, соответственно, потребительских.

В рассматриваемом случае при тепловой обработке происходит увеличение белка (с 16,25% до 19,02%) и трансформация жира, выражающаяся в уменьшении не только его количества (с 18,56% до 18,02%), но и продуктов окислительной порчи: у контрольного образца пероксидное число больше на 33,0 %, содержание малонового диальдегвда на 10 %, по сравнению с опытным образцом.

Присутствие соевого белка во фрикадельках, обладающего высокими функционально-техническими свойствами, приводит к уменьшению потерь массы при варке на 4,72%, что выражается в более сочной консистенции опытного образца. Это же подтверждают результаты определения напряжения среза и работы резания (табл. 6) и органолептической оценки (рис. 10), проведенной по 5-ти балльной системе.

Анализ данных органолептической оценки свидетельствует, что по некоторым показателям (консистенция, вкус, сочность) опытный образец имел балл выше, чем контрольный. Средняя оценка составила для контроля и опыта - 4,68 и 4,74, соответственно

Рисунок 10 Органолептическая оценка контрольного и опытного образг^в фрикаделек

Принимая во внимание присутствие значительного количества жира в продукте, были изучены жирнокислотный состав продукта (табл. 7) и количество первичных и вторичных продуктов окисления жира (рис. 11).

Данные, приведенные в таблице 7, показывают, что жирнокислотный состав липидов исследуемых образцов отличается по количеству присутствующих жирных кислот. Количество полиненасыщенных жирных кислот в опытном образцы выше на 14,04%, чем в контрольном, благодаря включению в состав опытного образца БЖК, в которой присутствует более 60% ПНЖК.

Таблица 7

Жирнокислотный состав готовых фрикаделек_____

Жирные кислоты Содержание жирных кислот (% к общему количеству)

контроль опыт

^Насыщенных 34,27 31,48

ХМононенасьвденных 47,23 37,47

ХПолиненасыщенных 14,64 25,33

в том числе: линолевая 11,90 20,52

линоленовая 2,25 3,80

арахидоновая 0,07 0,15

Рисунок 11 - Изменение значений пероксидного числа (а) и содержания малонового диальдегида (б) в готовом продукте

Результаты, приведенные на рисунке 11 характеризуют динамику накопления продуктов окислительной порчи на протяжении всего срока хранения (75 суток). Введение БЖК в рецептуру позитивно влияет на замедление окислительных процессов в изучаемых фрикадельках.

В начале хранения ПЧ контрольного образца составляло 0,15 МэщОг/кг, а на 75 сутки

- 0,27 МЭк»02/кп для опытного образца значения ПЧ, соответственно, составили 0,10 Мэк,02/кг и 0,23 Мэ„02/кг. Это же наблюдалось и при накоплении малонового диальдегида: для контрольного образца в начале хранения - 0,50 мг МДА/кг, а на 75 сутки

- 1,50 мг МДА/кг, для опытного образца в начале хранения - 0,45 мг МДА/кг, а на 75 сутки хранения 1,09 мг МДА/кг.

Продолжтвпьность хранения, сут

Рисунок 12 Влияние сроков хранения на потери йода в продукте 22

Учитывая, что фрикадельки - продукт длительного хранения, было изучено влияние сроков хранения на потери йода (рис. 12). Установлено, что в процессе хранения его количество снижается до 74,0 % от исходного, т.е.чсрез 75 суток хранения в 100 г продукта йод присутствуют в количестве 54,8%, что составляет при среднесуточной потребности этого микроиутриента равной 125 мкг/100г, 43,8%.

По результатам диссертационной работы разработан проект ТД и проведен расчет экономической эффективности производства фрикаделек с разработанной белково-жировой композиции, которая составляет 12,3 тыс. руб па 1 тонну продукции. Увеличение экономической эффективности производства мясных продуктов с ее использованием происходит за счет рационального использования сырья животного и растительного происхождения.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ II ВЫВОДЫ

1. Разработана белково-жировая композиция, содержащая фосфолипиды, которые обеспечивают снижение интенсивности окислительных процессов в фаршевых мясных продуктах. Обоснована целесообразность использования выбранных растительных компонентов в соотношении 60:30:10, для создания белково-жировой композиции с последующим ее введением в фаршевые мясных продукты.

2. Установлено, что введение соевого лецитина в жировые и мясные системы способствует снижению интенсивности накопления первичных продуктов окисления липидов в процессе хранения относительно контроля: в жировых системах в среднем на 50 %, в мясных системах - на 42 %. Введение в жировые системы из куриного жира лецитина в любом процентном соотношении не рационально, в связи с отсутствием антиоксидантного эффекта.

3. Обосновано влияние технологических режимов получения белково-жировой композиции на интенсивность накопления продуктов окислительной порчи липидов. Установлено, что допустимый уровень введения белково-жировой композиции в мясные системы, равный 15 %, позволяет снизить интенсивность окислительных процессов в них при одновременном улучшении функционально-технологических свойств.

4. Разработана технология и рецептура полуфабрикатов из мяса рубленого замороженных с использованием белково-жировой композиции. Предложенное технологическое решение обеспечивает обогащение готовых продуктов йодом и ненасыщенными жирными кислотами.

5. Научно подтверждена сохранность йода в мясных продуктах в результате присутствия в их составе белково-жировой композиции, обеспечивающая на протяжении всего срока хранеши поступление его в организм человека в количестве до 50 % суточной потребности.

6. Разработан проект технической документации на производство полуфабрикатов из мяса рубленого с белково-жировой композицией ТУ 9214-007-02068634-12 (Полуфабрикаты из мяса рубленого - фрикадельки «Славянские») и проведен расчет экономической эффективности их производства, которая составила 12,3 тыс. руб на 1 тонну продукции. Апробация технологии проведена в условиях цеха полуфабрикатов «ООО «Южная торговая компания» Ростовская обл. г. Аксай.

По теме диссертации опубликованы следующие работы

1. Новикова В.Н. Влияние соевого лецитина на окислительные процессы в пищевых жирах [Текст] / В.Н. Новикова, Л.Ф. Митасева, С.К. Апраксина // Материалы научно-практической конференции «Значение биотехнологии для здорового питания и решения медико-социальных проблем», Калининград, 2005. - С. 70-71.

2. Митасева Л.Ф. Методы определения продуктов окислительной порчи жира: методические указания для студентов специальности [Текст] / Л.Ф. Митасева, Г.П. Казюлин, И В. Глазкова, В.Н. Новикова // М.: МГУПБ, 2006. - 23 с.

3. Леонова В.Н. Использование соевого лецитина в фаршевых мясных продуктах [Текст] / В.Н. Леонова, С.К. Апраксина, А.А. Денисов // Материалы IV Московского Международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития» - М.: ЗАО «Экспобиохим.-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. - ч.2. - С. 182.

4. Машенцева Н.Г. Бактериальный препарат «Лактомикс» вместо искусственных антиоксвдантов [Текст] / Н.Г. Машенцева, В В. Хорольский, Л.Ф. Митасева, А.И Семенышева, C.B. Абинскова, В.Н. Леонова // М.: Мясная индустрия 2007 - № 11 С 26-28.

5. Леонова В.Н. Использование йодсодержащей добавки в мясных рубленых полуфабрикатах [Текст] / В.Н. Леонова, С.К. Апраксина, О.Н. Сухова // Материалы международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты»-Москва, 2008.-С. 114.

6. Апраксина С.К. Роль йода в питании людей [Текст] / С.К. Апраксина, В Н. Леонова // Материалы международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания», Москва 2009.-С. 203.

7. Титов Е.И. Влияние соевого лецитина на характер окислительных процессов в животных жирах [Текст] / Е.И. Титов, Л.Ф. Митасева, С.К. Апраксина, В.Н. Леонова, Р.В. Муравьева //М.: Все о мясе, 2009. - №6. - С. 37-39.

8. Леонова В.Н. Влияние лецитина на качество мясных продуктов [Текст] / В.Н. Леонова // Материалы Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов», Москва, 2010. - С. 518-519.

9. Леонова В.Н. Белково-жировая композиция на растительной основе [Текст] /

B.Н. Леонова // Материалы 8-ой Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения». - М.: МГУПБ, 2010. -

C.122-123.

10. Леонова В.Н. К вопросу о профилактике йоддефицита и пролонгации сроков хранения мясных продуктов [Текст] / В.Н. Леонова, С.К. Апраксина // Материалы 13-ой Международной научно-практической конференции посвященной памяти В.М. Горбатова и 80-ю со дня основания института по теме «Инновационные аспекты переработки мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания». - М.: ВНИИМП им

B.М. Горбатова, 2010. - С. 157-158.

11. Леонова В.Н. Влияние антиокислителей растительного происхождения на качество мясных продуктов [Текст]/В.Н. Леонова//М.: Мясная индустрия, 2011.-№ 7. -

C. 30-34.

12. Положительное решение на выдачу патента РФ от 01.11.2012 по заявке №2011125534/13 от 22.06.2011 «Белково-жировая композиция на основе компонентов растительного происхождения».

Слисок условных обозначений

БЖК - белково-жировая композиция, БЖС - белково-жировые смеси, ВСС -влагосвязывающая способность, ВУС - водоудерживающая способность, ЖУС -жироудерживающая способность, МДА - малоновый диальдегид, ММС - модельные мясные системы, МНЖК - мононенасыщенные жирные кислоты, НЖК - ненасыщенные жирные кислоты, ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты, ПНС - предельное напряжение сдвига, ПЧ - пероксидное число, ФС - фаршевые системы.

Автор выражает искреннюю благодарность за консультативную помощь, оказанную при подготовке диссертации д.т.н. С.И. Хвыле (ГНУ ВНИИМП), к.э.н. Н.Ф. Небурчиловой (ГНУ ВНИИМП), сотрудникам научно-исследовательской лаборатории пищевой биотехнологии и ИЦ «Биотест» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» (ФГБОУ ВПО МГУПП).

Отпечатано в типографии ООО "Фраптера" Подписано к печати 16.04.2013г. Формат 60x84/16. Бумага "Офсетная №1" 80г/м2. Печать трафаретная. Усл.печ.л. 1,50. Тираж 100. Заказ 573.

WWW.FRANTERA.COM

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ

ПРОИЗВОДСТВ»

На правах рукописи

ичси1оичиос

ЛЕОНОВА ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НОВЫХ ВИДОВ МЯСНЫХ ФАРШЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОСФОЛИПИДНЫХ

КОМПЛЕКСОВ

Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель кандидат технических наук, старший научный сотрудник Апраксина С.К.

Москва-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1 Соя и продукты ее переработки 9

1.1.1 Белковые продукты переработки сои 9 1.1.1.1 Использование белковых продуктов переработки сои в

пищевой промышленности 13

1.1.2 Соевый лецитин и его свойства 15

1.1.2.1 Лецитин - ингибитор окисления пищевых жиров 18

1.1.2.2 Фосфолипиды и их свойства 22

1.1.2.3 Изофлавоны сои и их влияние на окислительные процессы 24

1.1.2.4 Использование лецитина в пищевой промышленности 26

1.2 Роль йода в питании человека 28

1.2.1 Свойства и источники йода 29

1.2.2 Использование йода в пищевой промышленности 31

1.3 Мясные продукты здорового питания 36 ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И СХЕМА ПОСТАНОВКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 41

2.1 Объекты исследований и схема проведения эксперимента 41

2.2 Методы исследований 43

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЕВОГО ЛЕЦИТИНА НА ДИНАМИКУ НАКОПЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В МОДЕЛЬНЫХ ЖИРОВЫХ и мясных

СИСТЕМАХ 55

3.1 Изучение физико-химических свойств и выбор перспективного вида лецитина 56

3.2 Изучение влияния соевого лецитина на окислительные процессы модельных жировых систем 59

3.2.1 Изучение антиоксидантных свойств гранулированного соевого

лецитина 59

3.2.2 Изучение антиоксидантных свойств жидкого соевого лецитина 72 3.3 Изучение влияния соевого лецитина на окислительные

процессы в модельных мясных системах 84

3.3.1 Изучение влияния гранулированного соевого лецитина на окислительные процессы в модельных мясных системах 85

3.3.2 Изучение влияния жидкого соевого лецитина на окислительные процессы в модельных мясных системах 90

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ КОМПОЗИЦИИ С ФОСФОЛИПИДНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ, ОБОГАЩЕННОЙ ЙОДОМ 95

4.1 Подбор и изучение ингредиентного состава белково-жировых композиций 95

4.1.1 Изучение состава и свойств ламинарии японской 95

4.1.2 Изучение влияния степени гидратации соевого изолята и количества соевого лецитина на биохимические и функционально-технологические свойства белково-жировых смесей 97

4.2 Создание комплексной белково-жировой композиции 102

4.3 Комплексные исследования белково-жировой композиции 106

4.4 Изучение влияния белково-жировой композиции на фаршевые системы 110

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРШЕВЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ С БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ КОМПОЗИЦИЕЙ 117

5.1 Разработка рецептуры и технологии полуфабрикатов из мяса

рубленого 117

ВЫВОДЫ 130

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 134

ПРИЛОЖЕНИЯ 148

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. С целью обеспечения населения необходимым количеством высококачественных продуктов питания, в том числе функционального назначения, специалистами мясоперерабатывающей отрасли пищевой промышленности ведутся разработки новых технологий широкого ассортимента продуктов, обладающих профилактическими свойствами при сохранении высоких качественных характеристик. Особое значение приобретает создание продуктов с использованием растительного сырья, в составе которого присутствуют биологически активные вещества. Несомненная целесообразность выработки таких продуктов заключается в том, что они обладают хорошими функционально-технологическими свойствами и могут снижать интенсивность окислительных процессов. Можно отметить также, что растительное сырье в составе комбинированных мясных продуктов может способствовать восполнению дефицита жизненно важных минорных нутриентов, что является одной из важных проблем сохранения здоровья нации.

Отечественными и зарубежными учеными (В.Г. Высоцкий, H.H. Липатов-мл., Л.Ф. Митасева, И.А. Рогов, Е.И.Титов, D. Baker, G. Cao, К. Mitchel) показана возможность создания комбинированных мясных продуктов, обладающих высокими потребительскими свойствами, в рецептуре которых присутствует, помимо животного, растительное сырье.

Поиск альтернативных путей решения таких проблем как недостаток микронутриентов в питании, сохранение качественных характеристик продукта, а также замены мясного сырья в связи с его дефицитом, привел к необходимости разработки технологий пищевых добавок, в составе которых присутствуют биологически активные вещества из растительных источников.

В настоящее время сформировалось новое направление в технологии мясных продуктов - разработка комплексных пищевых добавок (композиций) на основе растительного сырья, обладающих высокими функционально-технологическими и профилактическими свойствами. Такие композиции обладают более выраженными

позитивными свойствами по сравнению с ингредиентами, входящими в рецептуры мясных изделий, но по отдельности.

Если анализировать ингредиенты, перспективные для создания рецептур добавок, то в качестве основной белковой составляющей продукта, содержащей идентичные мясным минорные нутриенты, способные обогащать продукты, а, соответственно, и организм человека необходимыми ему веществами, можно назвать соевые белковые изоляты.

Одним из природных соединений, улучшающих качество продуктов питания в связи с высокими эмульгирующими свойствами и снижающих интенсивность образования холестерина в организме человека в результате присутствия различных фосфолипидов, является соевый лецитин. В то же время отсутствуют системные данные о влиянии лецитина, и соответственно, присутствующих в нем изофлавонов, на динамику окислительных процессов в жировой фракции мясных продуктов.

Корректирование йодцефицитных состояний, широко распространенных во многих регионах страны, заключается в использовании в продуктах питания йодсодержащих источников растительного происхождения. Такие добавки (ламинария) можно использовать в качестве источника этого микронутриента — йода, для создания мясных продуктов, обладающих профилактической направленностью.

Все это позволяет сделать заключение, что создание новой пищевой композиции, содержащей в своем составе компоненты растительного происхождения и обладающей рядом позитивных свойств (ингибирование процессов окисления, обогащение биологически активными веществами), актуально.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей диссертационной работы заключалась в разработке технологии фаршевых мясных продуктов с белково-жировой композицией, содержащей в своем составе фосфолипидные комплексы обеспечивающие снижение интенсивности окислительных процессов в липидах, входящих в состав этих продуктов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- обосновать состав, количественное соотношение рецептурных ингредиентов и изучить свойства белково-жировой композиции;

- аргументировать допустимый уровень введения белково-жировой композиции в мясные изделия;

- апробировать технологию белково-жировой композиции и изучить качественные характеристики готовых мясных изделий с ее использованием;

- разработать проект технической документации на мясные изделия с использованием белково-жировой композиции в качестве рецептурного компонента и осуществить расчет экономической эффективности их производства.

Научная новизна. Получены новые данные о влиянии соевого лецитина на накопление продуктов окислительной порчи в липидах жировых и мясных систем. Экспериментально подтверждено, что введение соевого лецитина в жировые и мясные системы способствует снижению интенсивности накопления первичных продуктов окисления липидов в процессе хранения относительно контроля: в жировых системах в среднем на 50%, в мясных системах - на 42 %. Установлено, что введение лецитина в системы на основе куриного жира не рационально, в связи с отсутствием антиоксидантного эффекта.

Научно обоснована рецептура белково-жировой композиции, состоящей из соевого белкового изолята, соевого лецитина и ламинарии японской, установлен допустимый уровень ее введения в состав мясных продуктов, равный 15%. Установлено влияние технологических параметров получения белково-жировой композиции на интенсивность образования в ней продуктов окислительной порчи.

Научно подтверждено снижение интенсивности окислительных процессов в липидах фаршевых мясных продуктов в присутствии белково-жировой композиции. Показано, что введение белково-жировой композиции способствует улучшению комплекса свойств, в том числе физико-химических, функционально-технологических, структурно-механических и характеризующих пищевую ценность фаршевых мясных продуктов.

Изучен жирнокислотный состав белково-жнровой композиции и быстрозамороженных полуфабрикатов (фрикаделек) с ее использованием, свидетельствующий о присутствии значительного количества ненасыщенных жирных кислот. Установлено позитивное влияние белково-жировой композиции на обогащение полуфабрикатов из мяса рубленого полиненасыщенными жирными кислотами (в количестве 25 %).

Изучена динамика изменения содержания йода в полуфабрикатах из мяса рубленого, научно подтверждающая о сохранности его в процессе всего срока хранения в количестве до 50% от суточной потребности организма человека.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований предложена рецептура и технология полуфабрикатов из мяса рубленого: фрикадельки «Славянские», содержащие в своем составе 15% белково-жировой композиции, разработан проект технической документации (ТУ 9214-007-02068634-12).

В условиях цеха полуфабрикатов «ООО «Южная торговая компания» (г. Аксай, Ростовской обл.) проведена опытно-промышленная апробация производства белково-жировой композиции (БЖК) и новых видов мясных продуктов с ее использованием, подтвердившая целесообразность реализации в промышленном масштабе предлагаемых технологий, как с позиции технологичности производства, так и с позиции обогащения этих продуктов йодом и ненасыщенными жирными кислотами.

Разработанная белково-жировая композиция способствует увеличению экономической эффективности производства мясных продуктов за счет рационального использования сырья животного и растительного происхождения и составляет 12,3 тыс. руб на 1 тонну продукции.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на конкурсе, конференциях и конгрессе: IV Московском Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2007г); Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008 г); Международной

научной конференции студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009г); Московской международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 20 Юг); VIII Международной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2010 г.); 13-ой Международной научно-практической конференции, посвященной памяти В.М. Горбатова и 80-ти летию со дня основания института «Инновационные аспекты переработки мясного сырья и создания конкурентоспособных продуктов питания» (Москва, 2010 г.).

Результаты работы отмечены грамотой за проект-победитель на конкурсе ассоциации «Университетский комплекс прикладной биотехнологии» (Москва, 2009 г.) и грамотой за научную работу, посвященную изучению ингредиентного состава белково-жировой композиции и представленную на конкурсе молодых ученых в рамках VIII Международной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2010 г.).

Публикации. По результатам, изложенным в диссертационной работе, опубликовано 12, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, печатных работ; опубликованы методические указания «Методы определения продуктов окислительной порчи жира» к выполнению лабораторных и научно-исследовательских работ для студентов специальностей 260301, 240901, 260302, получено положительное решение от 01.11.2012 на выдачу патента РФ по заявке №2011125534/13 «Белково-жировая композиция на основе компонентов растительного происхождения».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, включающих литературный обзор, методы исследований, трех глав, посвященных собственно экспериментальным исследованиям с обсуждением их результатов, выводов, списка литературы, содержащего 160 источников, в том числе 35 работ зарубежных авторов, и 14 приложений. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы и 22 рисунка.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Соя и продукты ее переработки

Одним из главных и обязательных компонентов здорового и полноценного питания являются белки. Белки - сложные азотсодержащие биополимеры, мономерами которых служат а-аминокислоты. Молекулярная масса белков варьирует от 6000 до 1000000 и более, их аминокислотный состав различен и является критерием биологической ценности [51, 54, 75].

Известно, что дефицит белка в рационе питания россиян составляет 30 % и в том числе 50 % по животному белку, что с точки зрения медицины является неблагополучным [88]. Среднесуточная потребность в белке, по рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения, составляет около 1 г на 1 килограмм массы тела человека или около 60-100 г в сутки. Рекомендовано потреблять белки в соотношении: животные - 55 % и растительные - 45 % [110, 115, 135].

Поскольку белки животного происхождения представляют собой наиболее дорогостоящие ингредиенты продуктов питания, то на фоне снижения уровня жизни населения, для обеспечения организма эссенциальными нутриентами и поддержания его азотистого баланса особенно сильно возрастет роль высококачественного растительного белка. Основными причинами развития и совершенствования технологических процессов производства белковых продуктов растительного происхождения в настоящее время являются их высокая функциональность, хорошие органолептические свойства, удобство переработки и высокая степень безопасности для здоровья человека [57].

1.1.1 Белковые продукты переработки сои

Соя - уникальное растение, белок ее бобов, более ценный, чем белок зерна и круп злаковых культур. В современной диетологии соевый белок по составу и

количеству незаменимых аминокислот относится к высококачественным белкам, т.к. близок по составу к белкам животного происхождения. Соевый белок содержит комплекс биологически активных компонентов (клетчатка, кальций, железо, цинк, магний и др.) и ряд витаминов (Б, Е, групп В) при отсутствии холестерина и лактозы. Соевые белки хорошо усваиваются организмом человека. Белок же зерна пшеницы, кукурузы и т.д. и их круп в отличие от соевого классифицируется как неполноценный: в нем выявлен дефицит незаменимых для человека аминокислот (гистидин, метионин, лизин и т.д.) [100]. Средний химический состав сои (% к сухому веществу): белок - 34,1-39,0; жир - 13; клетчатка - 6,0; сахара - 6,0; зола - 3,4 [66, 95].

Качество пищевого растительного белка определяется составом незаменимых аминокислот, переваримостью, усвояемостью, функциональными потребностям организма. Оптимальный баланс незаменимых факторов питания обеспечивается путем правильного подбора и сочетания различных видов белков. За счет правильного подбора составляющих в смесях из различных злаковых, бобовых и масличных культур можно значительно повысить коэффициент эффективности белка. Смеси, состоящие из злаковых культур с соевыми продуктами, комплиментарны по аминокислотному составу уже при соотношении 50:50, однако с учетом общего содержания белка оптимальной пропорцией для них считается 30:70 соответственно [77].

В соевых бобах много (10,33 г/100 г продукта) полиненасыщенных жирных кислот, в частности, линолевой и линоленовой, являющихся незаменимыми и жизненно важными для человека. Так линолевая профилактирует респираторные заболевания и дерматиты, а линоленовая - снижает риск сердечнососудистых заболеваний. По этому показателю соевое масло превосходит оливковое и подсолнечное. В сое много лецитина, пищевых волокон. Соевые бобы богаты микронутриентами. Значительное содержание белка, жира определило возможность производства на основе сои, как за рубежом, так и в нашей стране ряда продуктов (белковые изоляты, соевое молоко, творог, масло и другие) [70].

Продукты и�