автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии йодированной белково-жировой композиции и её использование при производстве печеночного паштета

уеУ

На правах рукописи

Жмурина Наталия Дмитриевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЙОДИРОВАННОЙ БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ КОМПОЗИЦИИ И ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕЧЕНОЧНОГО ПАШТЕТА

Специальность05.18.04-технология мясных, молочных и рыбных продуктов и

холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I ДПР 2014

00554/оо«

Москва -2014

005547586

Работа выполнена в Федеральном Государственном Бюджетном Образовательном Учреждении Высшего Профессионального образования "Орловский государственный институт экономики и торговли" (ФГБОУ ВПО ОГИЭТ)

Научные руководители - доктор технических наук, профессор

Литвинова Елена Викторовна

Официальные оппоненты: Толкунова Наталья Николаевна

доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно - научно-производственный комплекс", профессор кафедры "Технологии и товароведения пищевых продуктов". Сенькина Татьяна Анатольевна кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Орловский государственный аграрный университет", доцент кафедры "Технологии мяса и мясных продуктов".

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова"

Защита состоится «20» мая 2014 г. в 13.00 часов на заседании Диссертационного совета ДМ 006.021.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова Россельхозакадемии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, 26, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии и на сайте \у\у\у.упнтр. ги Автореферат разослан «/2 2014 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А.Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основополагающими причинами возникновения и развития алиментарно-зависимых заболеваний, понижения защитных сил организма и его устойчивости к естественным и техногенным факторам окружающей среды являются нарушение структуры питания и пищевого статуса населения России. В связи с этим расширение ассортимента функциональных продуктов питания, разработанных с целью корректировки нутриентного состава рационов питания, является важнейшим направлением развития современного производства продуктов здорового питания.

Перспективной группой натуральных функциональных пищевых продуктов являются белково-жировые композиции на основе растительных масел со сбалансированным жирнокислотным составом и высоким содержанием токоферола (Восканян К.Г., Конь И.Я., Корнена Е.П., Кочеткова A.A., Лисицын А.Б., Нечаев А.П., Паронян В.Х., Устинова A.B. и др.). Это связано с тем, что рост мирового рынка функциональных продуктов питания объясняется потребительским спросом, но Российский рынок не отвечает общественным запросам в выпуске новых пищевых продуктов с заданными свойствами.

Наличие водной фазы позволяет ввести в состав белково-жировой композиции водорастворимые физиологически функциональные ингредиенты, в особенности йодсодержащие фармакологические препараты и пищевые добавки, а также использовать нетрадиционные эмульгаторы растительного происхождения (сухое соевое молоко «Промикс»). Следует отметить, что Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 14 июня 2013 г. №31 г.Москва "О мерах по профилактике заболеваний, обусловленных дефицитом микронутриентов, развитию производства пищевых продуктов функционального и специализированного назначения" рекомендовано принять меры по расширению ассортимента и выпуску продукции, обогащенной йодом путем использования в составе рецептур йодированной соли и других эффективных, доступных источников йода.

Экспериментально обоснованный качественный и количественный подбор эмульгаторов, стабилизаторов и вкусовых добавок обусловливает разработку рецептур и технологий белково-жировых композиций с широко варьируемыми показателями структурно-механических свойств. Это позволяет использовать белково-жировые композиции как в качестве соусов типа майонез, так и заменителей сливочного масла в рецептурах кулинарной продукции и достичь оздоровительного и экономического эффекта.

В связи с этим исследования, посвященные разработке технологии йодированной белково-жировой композиции и её использовании при производстве печеночного паштета, позволяют расширить ассортимент продукции функционального назначения и являются актуальными востребованными в технологии пищевых производств.

Работа является частью комплексных исследований, выполненных по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие потенциала высшей школы»: Проект № 2.2.3.3/12492 «Разработка продуктов, блюд и рационов профилактической направленности для обучающихся, проживающих в услови-

ях йоддефицитных регионов с целью повышения уровня их здоровья» №гос. рег.01201154517.

По материалам исследований выполнена НИОКР «Разработка технологии производства йодированных пищевых эмульсий с заданными структурно-механическими и органолептическими свойствами и сбалансированным жир-нокислотным составом» по государственному контракту №678р/9353 от 10.04.2009 с Фондом содействия развитию малых форм предприятии в научно-

технической сфере (по программе «Старт»).

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка технологии и рецептуры йодированной белково-жировой композиции со сниженной себестоимостью с заданными технологическими и структурно-механическими свойствами и обоснование целесообразности ее использования в производстве печеночных паштетов в качестве заменителя масла сливочного. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1 Изучить технологические свойства сухого соевого молока «Промикс», а также установить влияние рецептурных ингредиентов и режимов эмульгирования на свойства белково-жировой композиции с сухим соевым молоком «Промикс»;

2 Разработать технологию и рецептуру йодированной белково-жировои композиции со сбалансированным жирнокислотным составом, изучить показатели ее качества и безопасности;

3 Провести модельные исследования щитовидной железы крыс с целью установления функциональной активности йодированной белково-жировой композиции по отношению к тиреоидной системе;

4 Разработать экспериментально обоснованную технологию и рецептуру паштета из печени с заменой сливочного масла на йодированную белково-жировую композицию;

5. Разработать нормативно-технологическую документацию на разработанные продукты и провести их производственную апробацию. Научная новизна

1 В работе экспериментально обоснована целесообразность и эффективность совместного использования сухого соевого молока «Промикс» и альгината натрия, обеспечивающих заданные технологические и структурно-механические характеристики белково-жировой композиции.

2 Установлена зависимость влияния технологической подготовки сухого соевого молока «Промикс», состава и количества рецептурных ингредиентов, а также режима эмульгирования на свойства белково-жировой композиции.

3 На экспериментальной модели гипотериоза получены новые результаты, свидетельствующие, что введение йодированной белково-жировой композиции в рацион крыс-самцов приводит к улучшению морфологических характеристик щитовидной железы и увеличению содержания трийодтиронина (на 13,0%) и тироксина (на 9,7%) в сыворотке крови крыс по сравнению с контрольной группой. Полученные оригинальные данные указывают на восстановление функциональной активности щитовидной железы и свидетельствуют о лечебно- профилактических свойствах йодированной белково-жировой композиции.

4. На основании комплексного изучения состава и свойств йодированной бел-ково-жировой композиции дано научное обоснование её использования для обогащения печеночного паштета физиологически функциональными ингредиентами (ПНЖК, витамин Е, витамин С и йод).

Практическая значимость работы.

Полученный в ходе проведенных исследований материал расширяет область практического применения сухого соевого молока «Промикс» и альгината натрия в технологии пищевых продуктов функционального назначения.

На основании проведенных исследований разработана техническая документация: ТУ 9143-021-02537419-10 «Йодированная белково-жировая композиция» и технологическая инструкция на ее производство, ТУ 9213-02537-41909 «Паштет с йодированной белково-жировой композицией» и технологическая инструкция на его производство и ТТК «Паштет с йодированной белково-жировой композицией».

Опытно-промышленная апробация, проведенная в учебно-производственном комплексе общественного питания ФБГОУ ВПО «Орловского государственного института экономики и торговли» и ОПО «Союз Орлов-щины» показала воспроизводимость и эффективность новых технологических решений.

Новизна технического решения подтверждена получением патента РФ № 2403809 «Пищевая эмульсия».

Расширены представления и возможности профилактики алиментарно-зависимых йоддефицитных состояний в эндемических районах, которым относится и Орловская область.

Апробация работы. Результаты работы доложены на: международной научно-практической конференции «Состояние питания и пути профилактики алиментарно-зависимых заболеваний в различных группах населения» (0рел,2009);111 международной научно-технической конференции "Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности" (Воронеж, 2009); международной научно-практической конференции «Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг» (Тюмень, 2011 г); Всеукраинской научно-практической конференции " Торговля и отельно-ресторанный бизнес: инновационное развитие в условиях глобализации" (Харьков, 2012); VIII Международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2012 г); межрегиональной научно-практической конференции «Наука о питании: технологии, оборудование, качество и безопасность пищевых продуктов, посвященная 100- летию "СГАУ им. Н.И. Вавилова"» (Саратов, 2013).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, 2 монографии и 1 патент.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, содержащей результаты исследований, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на

s

190 страницах, включает 28 рисунков, 70 таблиц и 13 приложений. Список литературы содержит 186 наименований, в том числе 32 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель работы, определены задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость проведенных исследований.

В первой главе «Обзор литературы» рассмотрен ассортимент и технологические свойства натуральных эмульгаторов на основе продуктов животного и растительного происхождения и разработана их классификация. Разработана классификация и приведена характеристика стабилизаторов полисахариднои структуры, комплексных белково-углеводных и белково-полисахарид-фосфолипидных стабилизаторов, а также стабилизаторов-продуктов переработки растительного сырья. Представлены результаты патентного поиска, посвященного вопросам разработки рецептурного состава и способов производства мясных паштетов. Рассмотрен ассортимент продуктов и пищевых композиции, используемых в качестве жирового компонента паштетов.

Установлено, что в использованной литературе отсутствует информация о совместном использовании сухого соевого молока «Промикс» и альгината натрия в производстве пищевых эмульсий, а также о применении белково-жировых композиций в технологии кулинарной продукции паштетной группы. Это указывает на научный и практический интерес выбранной темы диссертационной работы.

Глава 2. Организация экспериментальных исследований

Объектами исследований явились нижеперечисленное сырье, пищевые добавки и готовая продукция: масло подсолнечное рафинированное по ГОСТ Р 52465-2005; рапсовое масло по ГОСТ 8988-2002; масло Любительское сладко-сливочное соленое по ГОСТ Р 52969-2008; сахар - песок по ГОСТ 21 -94;^аскорбиновая кислота Р.73.941.9; соль поваренная пищевая по ГОСТ Ь8^0-97; печень говяжья (ГОСТ 19342-73); лук репчатый (ГОСТ Р 51783-2001); морковь (ГОСТ Р 51782-2001); молоко сухое соевое «Промикс» по ТУ 9146-0Ь-25306421-06, ООО Молочный комбинат «Заволжский»; альгинат натрия по ТУ 15-02-544-83 Архангельский опытный водорослевый комбинат; калия йо-дид (лекарственное средство) по ФСП 42-0210-0884-01, ОАО «Троицкий йодный завод»; контрольные и модельные образцы печеночных паштетов.

Исследование проводили в соответствии со схемой, представленной на

рисунке 1.

с.

Рис.1. Схема экспериментальных исследований

Цифрами обозначены методы исследований: массовую долю влаги (1), белка (2), золь. (3), жира (4), кислотность (5), седиментационную устойчивость (6) эмульгирующую способность (7), стабильность эмульсии (8), растворимость белка (9), перевариваемость белка (10), микробиологические показатели (11) показатели биологической ценности белка (12) и биологической эффективности липидов (13) определяли по стандартным и общепринятым методикам- массовую долю йода методом определения скорости реакции окисления роданида железа (14); аминокислотный состав на аминоанализаторе ААА-881

(15); эффективную вязкость на ротационном вискозиметре Visco Basic Plus К

(16)' предельное напряжение сдвига и адгезионную способность на приборе «Структурометор СТ-1» (17); свободный тироксин (Т4) и трийодгиронин (Т3) -методом твердофазного иммуноферментного анализа на приборе «Multiscan plus» (18); патоморфологическая и морфометрическая оценка щитовиднои железы - с помощью аппаратно-программного комплекса «ДиаМорф» (19).

Глава 3. Экспериментальное обоснование параметров технологического процесса и разработка рецептуры йодированной белково-жировои композиции со сбалансированным жирнокислотным составом. С целью обоснования целесообразности использования сухого соевого молока «Про-микс» в качестве эмульгатора белково-жировых композиций изучен его химический состав и технологические свойства.

Качественное и количественное содержание пищевых веществ (белок j2 % пищевые волокна 24,6 %, лецитин 0,6 %, жир 15,8%) указывают на предполагаемое наличие у сухого соевого молока «Промикс» эмульгирующих и стабилизирующих свойств и определяет целесообразность его использования в

технологии белково-жировых композиций.

В результате изучения влияния сухого соевого молока «Промикс» на аг-регативную стойкость белково-жировой композиции определено, что 100%-ным показателем седиментационной устойчивости обладают белково-жировые композиции с гидромодулями «Промикс»:вода=1:2-Ч :6 при времени набухания 25 мин.

Для определения эмульгирующей способности образцы набухшего «Промикс» эмульгировали с различным количеством растительного масла. Результаты исследований приведены на рис. 2.

Установлено, что наиболее высокой эмульгирующей способностью от-

- «Промикс» вода-1А

сПромикс» :вода= 1:6

Количество сухого соевого молока "Промикс" в белково-жировой композиции, /о

Рис 2-Злвисимостъ эмульгирующей способности от гидромодуля "Промикс":вода и количества "Промикс" в белково-жировой композиции

Я

личаются белково-жировые композиции с гидромодулями «Промикс»: вода = 1:2-4:4 при 50%-ном содержании сухого соевого молока «Промикс».

Для обоснования выбора оптимального гидромодуля «Промикс»:вода определяли предельное напряжение сдвига (ПНС) белково-жировых компози-I ций. В качестве контроля использовали «Масло Любительское сладкосливоч-ное соленое» по ГОСТ Р52969-2008. Установлено, что значение ПНС для контроля составляет 1590 Па. В образцах белково-жировых композиций с гидромодулями «Промикс»:вода равными 1:2 и 1:4 значение ПНС составляет соответственно 1410 и 960 Па. На основании полученных данных для дальнейших исследований использовали белково-жировую эмульсию с с гидромодулем «Промикс»:вода=1:2 при соотношении «Промикс»:масло растительное =1:1.

Экспериментально обосновано, что введение сахара, соли и аскорбиновой кислоты в исследуемом диапазоне концентраций незначительно влияет на стабильность эмульсий.

При этом увеличение содержания сахара до 3% и аскорбиновой кислоты до 0,015% приводит к росту ПНС белково-жировой композиции на 14,0±0,9% по сравнению с контролем. Увеличение содержания соли до 2% сопровождается снижением ПНС на 14,0±0,5%. В результате органолептической оценки установлено, что наилучшим вкусом обладала белково-жировая эмульсия, содержащая 1,5% сахара, 0,5% соли и 0,01% аскорбиновой кислоты.

Установлены математические зависимости влияния сахара, соли и аскорбиновой кислоты на ПНС белково-жировых композиций: У! = 8,4524х^ -29,405x1 +1428,6; У2 = -7,1429х22 -7,1429х2+1424,0; У3 = -З7,5х32 -242,5хз+1052,5.

Где: Х|, х2, х3 - содержание сахара, соли и аскорбиновой кислоты.

На рис.3 приведены результаты исследования влияния продолжительности эмульгирования (при скорости 520 об/мин) на ПНС и стабильность белково-жировой композиции.

Результаты эксперимента показывают, что максимальные стабильность и ПНС белково-жировой композиции достигаются при эмульгировании в течении 15 мин. Увеличение времени эмульгирования приводит к разрушению структуры белково-жировой композиции, на что указывают спад стабильности белково-жировой композиции на 4,5+0,9% и величины ПНС на 38,3 ±2,4%.

Учитывая, что целью работы является разработка белково-жировой композиции, структурно-механические свойства которой были бы приближены к

ПНС —л—Стабильность

5 10 15 20 25

Рис.^-клияние продолжительности эмульгирования на свойства эмульсий

а

маслу сливочному, для упрочнения структуры решено использовать стабилизатор - альгинат натрия.

Для исследований были выбраны образцы альгинатного геля с содержанием альгината натрия от 2,5 до 7,5%. Указанные образцы обладают текучестью,

что облегчает их введение в белково-жировую композицию на стадии гомогенизации.

На рис. 4 представлены результаты исследования влияния концентрации альгината натрия в геле и количества геля в бел-ково-жировой композиции на вязкость белково-жировой композиции. Установлено, что при использовании 2,5 и 5,0%-ных гелей альгината натрия, наибольший показатель вязкости отмечен при 5%-ном содержании геля в белково-жировой композиции: вязкость белково-жировых композиций соответственно на 5,1 ±0,5% и 8,1 ±0,5% выше, чем белково-жировых композициях без альгината натрия. Использование 7,5%-ных гелей приводит к значительному (на 12,0±1,2%) росту вязкости белково-жировой композиции. На основании полученных экспериментальных данных была установлена зависимость вязкости белково-жировой композиции (у) от содержания в ней альгината натрия (х): у=11040х± 39763.

Для уточнения количества стабилизатора, необходимого для получения белково-жировой композиции с заданными структурно-механическими характеристиками, исследовали ПНС белково-жировой композиции (табл.1).

Таблица 1- Предельное напряжение сдвига (ПНС) белково-жировых композиций (при содержании 5% альгинатного геля к массе белково-жировой

композиции)

Показатель Масло сливочное Белково-жировая композиция

Без геля С 2,5%-ным гелем С 5,0%-ным гелем С 7,5%-ным гелем

ПНС, Па 1590 1420 1520 1570 1640

Полученные экспериментальные данные указывают на то, что введение в белково-жировую композицию 5% альгинатного геля (к массе композиции) с 5%-ным содержанием альгината натрия (к массе геля) позволяет получить белково-жировую композицию, которая по показателю ПНС аналогична сливочному маслу. Регрессионный анализ экспериментальных данных позволил установить зависимость ПНС белково-жировых^ композиций (у ) от количества альгината натрия в композиции (х): у=-5,4762х"±72,143х+1340.

1 п

4 гель с 2,5% альгината в гель с 5,0% альгината гель о 7,5% альгината

Содержание альгинатного геля в белково-жировой композиции, %

Рис.4-Зависимость вязкости белково-жировой композиции от концентрации альгината "атрия в геле и количества геля в белково-жировой композиции_____

Одним из этапов в преобразовании традиционного продукта в продукт с повышенной биологической эффективностью является изменение состава жировой фазы путем подбора сбалансированной по количеству и соотношению ПНЖК жировой основы. В связи с этим с учетом содержания соевого масла в составе «Промикс» разработан купаж подсолнечного и рапсового масел с соотношением (0-6: ш-3=10:1, предназначенный для питания здорового человека (рекомендации МР 2.3.1. 19150-04 «Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ»).

Таблица 2 - Состав жировой фазы белково-жировой композиции (мас.%)

Вид масла Белково-жировая композиция с соотношением ш-6: (0-3=10:1

В 100 г жировой фазы В 100 г эмульсии

Подсолнечное 53,6 25,4

Рапсовое 41,6 19,7

Соевое (в составе сухого соевого молока«Промикс») 4,8 2,27

Перспективным направлением разработки йодированных продуктов является использование соединений неорганического йода с белково - полисаха-ридными комплексами. Примером такого комплекса является смесь сухого соевого молока и альгината натрия, входящих в состав белково-жировой композиции и калия йод ид а.

Установлено, что калий йодид следует вводить в белково-жировую композицию на стадии обводнения и набухания альгината натрия: при данном способе производства потери йода на 10-11% меньше, чем при других исследованных способах его введения в белково-жировую композицию. Определено, что потери йода при хранении белково-жировой композиции в течение 48 час составляют 6,3±0,5%.

На основании проведенных исследований с учетом потерь йода при производстве и хранении разработана рецептура йодированной белково-жировой композиции со сбалансированным жирнокислотным составом. Глава 4. Показатели качества, безопасности и апробация йодированной белково-жировой композиции. Физико-химические показатели йодированной белково-жировой композиции представлены в табл. 3

Таблица 3- Физико-химические показатели йодированной белково-жировой композиции _

Наименование показателя Значение

Иодированная бел-ково-жировая композиция Масло сливочное по ГОСТ Р 529692008

Массовая доля, %

влаги 35,8 20

белка 4,9 0,7

липидов 48,8 77

углеводов, в т.ч.: пищевых волокон 9,1 3,8 1

Минеральные вещества,

Натрий, мг

Калий, мг

240,5

122,04

250

24

Кальций, мг

124,8

18

Магний, мг

15,1

Фосфор, мг

43

26

Железо, мг

0,7

0,2

Иод, мкг

не менее 140

Витамины:

0,031

0,45

Бета-каротин

В1

В2

РР

Энергетическая ценность

Холестерин, мг/100г Стойкость, %

PÍL

Кислотное число, мг КОН/г

Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг

0,33

0,03

0,18

0,11

ОД

0,01

495

700

240

100

100

4,3

0,45

5,5

Предельное напряжение сдвига, Па

Вязкость (мПа*с) при 20-25°С и скорости 20 об/мин

1570

42450

6,25

0,43

4,8

1590

42991

В качестве физиологически функциональных ингредиентов одноразовая порция эмульсии (35г) содержит, % от суточной потребности: 1. ПНЖК (2439%) с соотношением со-3: ш-6 = 1:10; 2.Витамин Е (74%); 3. Пищевые волокна (16-17%); 4.Йод (не менее 30% от суточной потребности). Количественное^содержание указанных ингредиентов позволяет в соответствии с ГОСТ Р 523492005 отнести разработанную йодированную белково-жировую композицию к группе натуральных функциональных пищевых продуктов.

Для определения срока хранения изучали микробиологические показатели белково-жировой композиции с учетом коэффициента резерва (1,5) при рекомендуемой (4±2 °С) и аггравированной (9±1 °С) температурах. Регламентируемый срок хранения йодированной белково-жировой композиции составил

48 час.

Исследование профилактических свойств йодированной белково-жировои композиции проводили на экспериментальной модели гипотиреоза. Использовали рандомбредных крыс-самцов 1,5-2 месячного возраста.

Для проведения эксперимента животные были разделены на 4 группы. 1-ая группа - интактный контроль. Моделирование гипотериоза у крыс 2,3 и 4 групп вызывали с помощью тиреостатика мерказолил. Препарат вводили специальным зондом внутрижелудочно в течение 14 дней ежедневно из расчета 20 мг/100 г массы тела животного.

i л

Животные 4-й группы на следующие сутки после окончания введения мерказолила (15 день опыта) получали внутрижелудочно йодированную белко-во-жировую композицию ежедневно в течение 14 дней из расчёта 2 мкг иода/100 г массы тела крысы.

Взятие крови и морфологического материала у крыс 2 группы проводили

на 15-е сутки, у крыс 1,3 и 4 групп - на 30-е сутки опыта.

Результаты морфологического исследования щитовидной железы крыс

приведены на рис.5

............................. ' ]

л - Чг

1 группа крыс

ШЖ

- г

3 группа крыс

2 группа крыс

4 группа крыс

Рис. 5. Фрагмент щитовидной железы крыс. Окраска гематоксилином и эозином, об. 4

Наблюдаемые гистологические изменения щитовидной железы 2-й группы животных, введенных в состояние гипотиреоза, свидетельствуют о нарушении гемодинамики и выраженных деструктивно-дегенеративных процессах.

В фолликулах щитовидной железы 4-й группы крыс отмечается появление скоплений (островков) клеток, свидетельствующих о регенерации ткани щитовидной железы. В периферической части щитовидной железы выявляются фолликулы с интрафолликулярным коллоидом и капилляры умеренного кровенаполнения. Это указывает на морфологическое проявление восстановительных процессов в 4 -й группе животных, что в свою очередь позволяет судить о специфической физиологической активности исследуемой йодированной бел-ково-жировой композиции по отношению к тиреоидной системе.

Результаты исследования функциональных и морфометрических исследований приведены в табл.4.

Таблица 4- Результаты иммуноферментного анализа содержания тиреоидных гормонов в^торотке^крови животных и морфометрических исследований

Группа крыс

Содержание гормонов, нмоль/л

Трийодтиронин

(ТЗ)

1,53±0,12

Тироксин (Т4)

21,18±1,41

Морфометрические параметры щитовидной железы

Масса щитовидной железы, г

0,036±0,003

Высота фолликулярного эпителия (мкм)

7,85±1,82

2 0,996±0,14 3,58±0,20 0,097±0,007 18,03±3,63

1,43±0,13 20,03±0,74 0,048±0,001 7,34±1,67

4 1,73±0,23 23,23±1,43 0,046±0,002 7,30±2,02

Установлено, что экспериментальный гипотериоз во 2-й группе крыс приводит к значительным функциональным нарушениям в тиреоидной системе: содержание Т3 и Т4 в сыворотке крови снижается соответственно на 35% и 83%. При этом наблюдается доминирующий показатель струмогенного эффекта, проявляющийся в увеличение массы щитовидной железы в 2,7 раза и высоты фолликулярного эпителия в 2,3 раза по сравнению с контрольной группой.

Струмогенный эффект в 3 и 4-й группах животных сохранялся до окончания эксперимента. Масса щитовидной железы статистически значимо выше контрольных значений, но почти в 2 раза ниже, чем во 2-й группе крыс с гипер-тиреозом. Высота фолликулярного эпителия в этих группах приближалась к контрольным значениям.

Достоверных различий показателей массы щитовидной железы, высоты фолликулярного эпителия и содержания тиреоидных гормонов в крови между 3 и 4-й группами крыс не обнаружено. Но наблюдаемая, хотя и незначительная, тенденция к нормализации данных показателей лучше выражена в 4-й группе животных.

Проведенные исследования указывают на то, что йодированная белково-жировая композиция, включенная в состав рациона кормления животных 4-й группы, способствовала восстановлению функциональной активности щитовидной железы.

Глава 5. Разработка рецептуры и технологии паштета из печени с йодированной белково - жировой композиции. Изучение аминокислотного состава различных видов печени, а также анализ показателей биологической ценности белков (табл.5) указали на целесообразность использования печени говяжьей для производства паштета функционального назначения.

Таблица 5- Сравнительная характеристика показателей биологической ценности белков различных видов печени ___

Показатель Печень свиная Печень говяжья Печень телячья Печень куриная

Коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС), % 21,14 19,87 24,6 35,63

Биологическая ценность белков (БЦ), % 78,86 80,13 75,40 64, 37

Коэффициент утилитарности аминокислотного состава (и) 0,86 0,86 0,79 0,74

Показатель «сопоставимой избыточности), г/100 г белка (стп) -35,58 -35,57 -35,55 -35,52

Для обоснования выбора способа и режима тепловой обработки определены потери массы печени. Продолжительность тепловой обработки оценивали

1 л

по качественной реакции на пероксидазу. Результаты исследований приведены в табл.6.

Таблица 6 - Потери массы печени при различных способах тешювой обработки

Способ тепловой обработки

Продолжительность тепловой обработки, мин

Потери массы, %

Варка

14

24,6 ±0,3

Жарка

13

31,4±0,4

Обработка в пароконвектомате 1ГЫОХ ХВ/ХУ

Режим №1: конвекция без использо-1=95- 100 °С

вания

пара, 1

20

23,3±0,3

Режим №2: конвекция с добавлением 50% пара, 105 °С

15

20,4±0,3

В результате тепловой обработки наряду с потерями массы происходят потери пищевых веществ, которые оказывают значительное влияние на пищевую ценность готового продукта. Кроме того, тепловая обработка приводит к изменению структурно-механических характеристик печени, в т.ч. к увеличению механической прочности печени, характеризующейся показателем ПНС.

В табл.7 представлены результаты изучения химического состава и структурно-механических свойств печени, а так же потерь пищевых веществ при различных способах тепловой обработки.

Таблица 7 - Показатели качества говяжьей печени и потери пищевых веществ при тепловой обработке

Образец печени Солержание пишевых веществ г/100г (числитель) Потери при тепловой обработке, % (знаменатель) ПНС, Па

Белок Жир Углеводы Зола

Сырая 18,1±1,2 3,4±1,3 5,0±1,3 1,4±0,1 1890±30

Вареная 22.0±1,4 5,8 4,0±1,1 8,9 6,1±1,2 5,5 1,7±0,2 8,1 2910±30

Жареная 22.8±1,3 13,4 7,2±1,2 9,6 7,2±1,1 6,2 1,9±0,3 12,6 3120±30

Обработанная в пароконвектомате (режим №1) 22.6±1,4 4,1 4.1±1,2 7,8 6,2±1,2 5,3 1,7±0,2 6,2 2460±30

Обработанная в пароконвектомате (режим №2) 21,9±1,3 3,8 3.9±1,1 7,8 4,7±1,1 5,3 1,6±0,4 6,3 2370±20

па и^ииваипп ирч^и^м^14*11"'* ........- ^

ски эффективной является обработка печени говяжьей в пароконвектомате в режиме: конвекция с добавлением 50% пара, 1= 105 °С, продолжительность 15 мин. При данном способе тепловой обработки отмечены наименьшие потери массы и белка. На наиболее нежную консистенцию печени указывает наименьшее значение ПНС по сравнению с другими способами тепловой обработ-

ки.

Установлено, что для достижения гомогенной пастообразной, пластичной, без признаков зернистости паштетной массы следует использовать куттер в режиме «резание» при 1500 об/мин с циклом обработки не менее 3 мин. Задачей дальнейших исследований являлось обоснование замены в рецептуре паштета масла сливочного на йодированную белково-жировую композицию. В качестве контроля использовали рецептуру № 103 "Паштет из печени" из «Сборника рецептур для предприятий общественного питания».

В опытных рецептурах от 50 до 100% рецептурного количества масла сливочного заменяли на йодированную белково-жировую композицию. Результаты исследования структурно -механических характеристик паштетов приведены на рис.6.

Проведенные исследования показывают, что замена масла сливочного на йодированную белково-жировую композицию практически не влияет на структурно-механические свойства паштета.

Сравнительную оценку паштетов проводили по ГОСТ Р ИСО 8588-2008 «Органолептический анализ. Методология. Испытания «А» не «А». Параметрами критерия качества (X21 были выбраны консистенция и вкус паштетов. Результаты испытаний приведены в табл.8_

□Паштет (контроль)

^Паштет с йодированной бе л к о г. о - ж п р о в о и композицией (замена 50% масла) ОПаштет с йодированной белково-жпровой композицией (замена Т5 °/с масла) О Паштет с йодированной бедково-жнровой композиц ией (замена 100 масла)

2200 -р 2000 [ 1800 Щ 1600 -|§ 1400 -В 1200 ~|| 1000 -Ш Я 00 # 600 {-• 400 200 -§-0 *

ПНС.. Па

АС. Па

Вязкость,мПа*с

Рисунок 8 - Структурно - механические характеристики паштетов Таблица 8 - Значения экспертных оценок консистенции и вкуса паштета со 100%-ной заменой масла сливочного на йодированную белково-жировую композицию __

Показатели Значение

Консистенция Вкус

Рассчитанный критерий (X2) 0,205 3,256

Теоретическое критическое значение (X кр ) для степени свободы 1 и степени риска 2,5% 3,84 3,84

Органолептический анализ показал, что значения рассчитанного критерия (X2) меньше теоретического критического значения (Х2кр). Полученные данные

указывают, что для выбранной степени риска отсутствуют существенные различия в распознавании консистенции и вкуса паштета с эмульсией от паштета с

маслом сливочным.

На основании исследований разработаны технология и рецептура паштета из говяжьей печени с йодированной белково-жировой композицией. Глава 6. Показатели качества и безопасности паштета с йодированной белково-жировой композицией. Балльная органолептическая оценка показала, что по показателям «внешний вид, вкус и запах» контрольный и разработанный образцы паштета не отличаются. При этом показатель «консистенция» для контрольного паштета и паштета с йодированной белково-жировои композицией составлял соответственно 4 и 5 баллов. В табл. 9 приведены рецептуры паштетов из печени.

хаилица ? - гбцци^ш чщщ Продукты Паштет из печени № 103 (контроль) Паштет с йодированной белково-жировой композицией

Брутто Нетто Брутто Нетто

Печень говяжья 1063 8824/600' 908 754-У600'

Масло сливочное 100 100 - -

Шпик 156 150 156 150

Лук репчатый 119 100/50" 119 100/50"

Морковь 93 74/50" 93 74/50"

Молоко 50 50 50 50

Йодированная белково-жировая композиция - - 100 100

Выход - 1000 - 1000

2 -масса пассерованных овощей;

3 - потери при тепловой обработке в пароконвектомате (20,4%);

4 - потери при жарке печени по сборнику рецептур (32,0%).

В табл.10 приведены результаты изучения химического состава паштетов.

1 аолица ш- лимичамш Показатель №103 «Паштет из печени» (контроль) Паштет с йодированной белково-жировой композицией (100% замена сливочного масла)

Белок 11,3±0,2 11,7±0,2

Жир 24,5±0,9 21,1±0,4

Углеводы 1,2±0,1 2,0±0,1

Зола 1,8±0,1 1,9±0,1

Вода 61,2±2,5 63,3±2,6

.1 мкг/ЮОг - 50±10

с 25,1±0,5 25,1±0,4

Е 0,95±0,01 2,85±0,1

Пищевые волокна, г 0,5±0,01 0,9±0,01

Энергетическая ценность, ккал 271 ±5 245±5

Холестерин, мг 186±3 162±3

Таблица 11 - Расчетные показатели аминокислотной сбалансированности белков паштетов

Показатель Паштет № 103 (контроль) Паштет с йодированной белково-жировой композиции

Отношение HAK: ЗАК 0,61 0,73

Коэффициент различия аминокислотного скора 22 17

Биологическая ценность белков, % 78 83

Коэффициент утилитарности 0,86 0,90

Приведенные данные указывают, что замена сливочного масла на йодированной белково-жировой композиции практически не влияет на содержание белка в паштете. Однако комбинаций белков печени и белков «Промикс» приводит к увеличению показателя биологической ценности белков паштета на 5% В табл.12 приведены результаты исследования перевариваемое™ белков паштетов in vitro.

Образец Перевариваемость in vitro, мг тирозина /г белка Массовая доля тирозина в белке г/100 г белка Перевариваемость in vitro, %

пепсином трипсином общая

Паштет № 103 (контроль) 11,92 + 0,24 13,30±0,02 25,22 7,50 33,6

Паштет с йодированной белково-жировой композицией 11,9110,26 12,25 + 0,10 24,16 7,22 33,5

Установлена одинаковая интенсивность перевариваемость белков паштетов пепсином. При этом под действием трипсина в паштете с эйодированной белково-жировой композицией гидролизуется на 8% белков меньше, чем в контрольном образце паштета.

Суммируя полученные данные можно утверждать, что использование эмульсии, содержащей сухое соевое молоко «Промикс», практически не снижает биологическую ценность белков паштета.

Характеристикой функциональности жиров является показатель биологической эффективности. Этот показатель оценивали с помощью коэффициента рациональности жирнокислотного состава, представляющего собой частную интерпретацию общего критерия алиментарной адекватности (Липатов H.H. и др.). Показатели биологической эффективности липидов паштетов приведены в табл.13.

Приведенные данные подтверждают значительно более высокую биологическую эффективность липидов паштета с йодированной белково-жировои композицией по сравнению с контрольным образцом паштета.

_ >У_ _ 1 1_______тя ГТ ЧЯ ТТ 15 ПО 11 ТХ^ТГ» И

Показатель НОТ (научно обоснованные требования) Паштет контроль Паштет с йодированной белково-жировой композицией

НЖК, г/100г жира 30 55,0 45,0

МНЖК, г/100г жира 40 39,4 39,2

ПНЖК г/100г жира 30 5,9 15,0

Линолевая, г/100г жира 8 3,40 12,20

Линоленовая, г/100г жира 1 0,60 1,54

Арахидоновая, г/100г жира 1,5 1,20 1,30

Коэффициент жирнокислотной сбалансированности Rr.p л, дол.ед. 0,45 0,70

Коэффициент жирнокислотной сбалансированности Ron 6), дол.ед -»1 0,5 0,70

Соотношение соЗ: соб жирных кислот 1:5-1:10 1:6 1:8

Примечание: Rg„ „ - сбалансированность ¡, (1НЖК), i2 (ХМНЖК) и i3 (2ПНЖК); Rg<>...«, -сбалансированность i„ i2, i3 и i4 (линолевая), i5 (линоленовая), i6 (арахидоновая) жирные кислоты.

В табл.14 приведена качественная и количественная характеристика физиологически функциональных ингредиентов паштетов. Таблица 14 - Характеристика входящих в состав паштета физиологически

функциональных ингредиет гов Иод

Показатель Кодировка ингредиента (по ГОСТ Р 54059-2010) ПНЖК А-1-1-BE A- II-1-BE В-1-3 Б-1-1 BE А- 1-4-Е

Нормы физиологических потребностей (по МР 2.3.1.243208) при энергетической ценности рациона 2800 ккал 19-31 г 0,8-1,6г 8-10г 15мг 150мкг

Содержание в 100 г паштета, г, 12,6* 4,3** 1.0* 0,5** 10,2* 2,8** 2,85* 0,95** 50*

Удовлетворение суточной потребности, % 40-66* 14-23** 63-125* 1 31-63** 102-127* 28-35** 19* 6** 30* 0**

♦-паштет контроль

Примечания: *- паштет с йодированной белково-жировой композицией;

Учитывая, что содержание рассмотренных ингредиентов составляет более 15% от суточной потребности, согласно ГОСТ Р 52349-2005 паштет с йодированной белково-жировой композицией можно отнести к группе натуральных функциональных пищевых продуктов.

Для определения срока хранения изучали микробиологические показатели паштета по СанПиН 2.3.2.288-1 1 для индекса 1.9.15. «Готовые кулинарные

19

изделия, в т.ч. продукция общественного и социального питания», группа продуктов 1.9.15.12. «Блюда из мяса и мясных продуктов». Испытания проводили с учетом коэффициента резерва (=2) при рекомендуемой (4±2 °С) и аггравиро-ванной (9±1 °С) температурах. Регламентируемый срок хранения паштета составил 24 часа 4±2 °С.

Комплексный показатель качества и конкурентоспособность паштетов определяли по формулам:

: _!_

I ц

эюи ~ контр

Где: КПК - комплексный показатель качества продукта; К" - коэффициенты весомости составляющих показателей качества продукта; Ропыт — показатели качества опытного образца; РКОитро.1ь- показатели качества контрольного образца; /-показатель конкурентоспособности,- I экон- индекс экономических параметров; Ц- себестоимость продукта, руб.

Таблица 15 - Итоговая таблица расчета показателя конкурентоспособности паштетов

Показатель Коэффициент весомости показателя (К) Расчетные значения показателя (р*К) Конкурентоспособность показателя

Паштет с йодированной белково-жировой композицией Паштет контроль

Эффективность рецептурного состава продукта (рО 0,20 2,32 2,28 1,02

Балльная органолептическая оценка продукта (р2) 0,25 1,2 1,1 1,09

Функциональный статус продукта (р3) 0,25 1,25 1,1 1,14

Биологическая ценность белков продукта (рд) 0,15 25,25 25 1,01

Биологическая эффективность липидов продукта (р5) 0,15 0,21 0,15 1,40

КПК 1,02 1,02

Ц 61,6 87,4

1экон 0,704

Конкурентоспособность 1 1,5 1 1

Проведенные расчеты показывают, что по комплексному показателю качества паштеты практически не отличаются. При этом значительная разница в цене обусловливает повышение конкурентоспособности паштета с йодированной белково-жировой композицией в 1,5 раза по сравнению с контрольным образцом паштета.

ВЫВОДЫ

1. Обоснована целесообразность использования сухого соевого молока «Про-микс» в качестве эмульгатора и стабилизатора при производстве белково-жировой композиции, а также установлено влияние рецептурных ингредиентов и режимов эмульгирования на свойства белково-жировой композиции с сухим соевым молоком "Промикс".

2. Разработана научно обоснованная технология и рецептура йодированной белково-жировой композиции со сбалансированным жирнокислотным составом и структурно-механическими характеристиками, максимально приближенными к аналогичным для масла сливочного. Проведена комплексная оценка качества йодированной белково-жировой композиции.

3. На модели гипотериоза установлено, что йодированная белково-жировая композиция, включенная в состав рациона кормления крыс-самцов, способствовала восстановлению функциональной активности щитовидной железы. На это указывают появление фолликулов с интрафолликулярным коллоидом и капилляров умеренного кровенаполнения в периферической части щитовидной железы, а также увеличение содержания трийодтиронина (на 13,0%) и тироксина (на 9,7% ) в сыворотке крови крыс, получавших йодированную белково-жировую композицию, по сравнению с контрольной группой крыс.

4. Разработана экспериментально обоснованная технология и рецептура паштета из печени говяжьей со 100%-ной заменой сливочного масла на йодированную белково-жировую композицию. Выполнена комплексная оценка качества, установлены сроки хранения и определена конкурентоспособность паштетов из печени с йодированной белково-жировой композицией. Определена высокая степень аминокислотной сбалансированности и перевариваемое™ белков. Выявлено положительное влияние замены масла сливочного на жирнокислотную сбалансированность липидов и снижение энергетической ценности паштета. В качестве физиологически функциональных ингредиентов паштет содержит, % от суточной потребности: ПНЖК (44-66%), со-3 (63-125%), ю-6 (102-127%), витамин Е (19%) и йод (не менее 30%).

5. На основании проведенных исследований разработана техническая документация: ТУ 9143-021-02537419-10 «Йодированная белково-жировая композиция» и технологическая инструкция на ее производство, ТУ 9213-02537-419-09 «Паштет с йодированной белково-жировой композицией» и технологическая инструкция на его производство и ТТК «Паштет с йодированной белково-жировой композицией».

Список опубликованных работ по теме диссертации:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Жмурина, Н.Д. Экспериментальное обоснование параметров технологического процесса производства соево - жировой эмульсии / Н.Д. Жмурина, Л.С. Большакова, Е.В. Литвинова // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов - 2012. - № 4(15) - С.20-26.

2. Жмурина, Н.Д. Характеристика липидного состава пищевых эмульсий с сухим соевым молоком / Н.Д. Жмурина, JI.C. Большакова, Е.В. Литвинова // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов - 2012. -№ 5(16) -С.11-16.

3. Жмурина, Н.Д. Соево - жировые эмульсии с оптиматизированным жирно-кислотным составом / Н.Д. Жмурина, Л.С. Большакова, Е.В. Литвинова // Вестник ОрелГИЭТ - 2012. - № 3(21) - С. 160-162.

4. Большакова, Л.С. Влияние различных технологических факторов на реологические характеристики альгинатных гелей / Л.С. Большакова, Е.В. Литвинова, Н. Д. Жмурина, Е.И. Бурцева// Современные проблемы науки и образования. Электронный журнал - 2012. - №6.

5. Большакова, Л.С. Экспериментальное обоснование профилактического действия йодированного пищевого композита/ Л.С. Большакова, Е.В. Литвинова,

H. Д. Жмурина, Е.И. Бурцева// Современные проблемы науки и образования. Электронный журнал - 2013. - №1.

Монографии и статьи в сборниках научных работ

I. Литвинова, Е.В. Влияние альгината натрия на функциональные свойства фаршевых кулинарных изделий / Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина, С.Ю. Гавриченко// «Обладнання та технологи харчовых виробництв» Те-матичный збфник накових праць. Вип.20.- Донецк,-2009.-С.212-218

2. Большакова, Л.С. Классификация структурообразователей растительного происхождения, используемых в технологии эмульсионных продуктов / Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина, С.Ю. Гавриченко// Состояние питания и пути про-фи-лактики алиментарно-зависимых заболеваний в различных группах насел ния:материалы международной научно-практической конференции,20-22 декабря 2009 г.- Орел: ОрелГИЭТ,2009. - С.64-67

3. Литвинова, Е.В. О возможности использования сухого соевого молока «Промикс» в технологии продуктов эмульсионного типа / Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина, Т.П. Митасова// Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития)». Мат III международной научно-техн. конф.-Воронеж: ВГТА.-2009. 3 Т.-с. 446-451.

4. Литвинова, Е.В. Теоретические и практические основы разработки технологии пищевых эмульсий с использованием сухого соевого молока «Промикс» / Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина // Товароведно - технологические аспекты разработки пищевых продуктов функционального и специализированного назначения: коллективная монография / под ред. проф. Е.В. Литвиновой.- Воронеж: Научная книга, 2010.-С.66-81.

5. Пищевая эмульсия. Патент № 2403809 Р.Ф., МПК А 23L, заявитель и патентообладатель ОГИЭТ; заяв. 19.03.2009; опубликовано 20.11.2010г. Литвинова Е.В., Большакова, Живых Н.Д., Л.С, Гавриченко С.Ю.Митасова Т.П.

6. Большакова, Л.С. Разработка технологии йодированных пищевых эмульсий с заданными потребительскими свойствами / Л.С. Большакова, Е.В. Литвинова, Н.Д. Жмурина // Товароведно-технологические проблемы качества потреби-

тельских товаров: коллективная монография / под ред. проф., И.Г.Паршутиной,- Орел, 2011 .-С.62-86.

7. Жмурина, Н.Д. Разработка ингредиентного состава йодированного печеночного паштета повышенной биологической ценности / Н.Д. Жмурина // Научные записки ОрелГИЭТ: альманах. - 2011. - № 2 (ноябрь). - С. 390-394

8. Литвинова, Е.В. Использование альгинатов для стабилизации структуры со-ево - жировой эмульсии / Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина, Е.А. Бычкова.// Сборник научных работ 4-ой Всероссийской заочной научно-практической конференции ученых и аспирантов « Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирования конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг», 5 апр. 2011 г.- Тюмень, 2011-С. 342-346.

9. Литвинова, Е.В. Печеночный паштет с соево-жировой эмульсией / Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Д. Жмурина, О.Н. Пахомова // «Торговля и отельно - ресторанный бизнес: инновационное развитие в условиях глобализации»»: тезисы докладов Всеукраинской научно-практической конференции. - Ч.2., 20 апреля 2012 г. -Харьков, 2012,- С. 203-205.

10. Жмурина, Н.Д. Печеночный паштет функционального назначения / Н.Д. Жмурина, О.Н. Пахомова // Техника и технология пишевых производст: тезисы докладов VIII Международной научной конференции студентов и аспирантов, 4.1 , 26-27 апр. 2012 г.- Могилев, 2012 - С. 187

11. Жмурина, Н.Д. Обоснование способа введения калия йодида в эмульсию/ Н.Д. Жмурина, Е.В. Литвинова, Л.С. Большакова, Н.Ю. Рожкова// Материалы Международной научно-практической конференции «Наука о питании: технологии, оборудование, качество и безопасность пищевых продуктов, посвященная 100 - летию «СГАУ им. Н.И. Вавилова»: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 13-14 марта 2013 г- г. Саратов, 2013.-320 с.

Издательство Орел ГИЭТ 302028 г.Орел, ул.Октябрьская,12

Подписано к печати 15 апреля 2014. Формат 60x90/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 181

Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ОрелГИЭТ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ГНУ ВНИИМП им. В.М.Горбатова Россельхозакадемии»

04?014574^9 На правах рукописи

ЖМУРИНА НАТАЛИЯ ДМИТРИЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЙОДИРОВАННОЙ БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ КОМПОЗИЦИИ И ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕЧЕНОЧНОГО ПАШТЕТА

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

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, академик РАЕ

Елена Викторовна Литвинова

Орел 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1 1

1.1. Характеристика и классификация эмульгаторов, используемых 11 при производстве пищевых эмульсий

1.1.1. Натуральные эмульгаторы на основе продуктов животного 1 1 происхождения и их классификация

1.1.1.1. Эмульгаторы на основе продуктов переработки 11 молока и их классификация

1.1.1.2. Эмульгаторы на основе яиц и яйцепродуктов и их 15 классификация

1.1.1.3. Эмульгаторы на рыбных бульонах 18

1.1.2. Натуральные эмульгаторы на основе продуктов 18 растительного происхождения и их классификация

1.1.2.1. Продукты переработки семян и корней растений 20

1.1.2.2. Продукты переработки сои 21

1.1.2.3. Продукты переработки картофеля, овощей и 23 фруктов

1Л .2.4. Продукты переработки злаковых 26

1.1.2.5. Продукты глубокой переработки растительного 27 сырья

1.1.2.6. Продукты переработки морских водорослей 32

1.2. Характеристика стабилизаторов, используемых при производстве 34 пищевых эмульсий

1.2.1. Стабилизаторы полисахаридной структуры 34

1.2.2. Комплексные белково-углеводные стабилизаторы 36

1.2.3. Комплексные белково-полисахарид-фосфолипидные 37 стабилизаторы

1.2.4. Стабилизаторы - продукты переработки растительного 38 сырья

1.3. Ингредиентный состав и способы производства мясных паштетов 39

1.3.1. Характеристика мясного сырья и способов его тепловой 39 обработки

1.3.2. Натуральные растительные добавки, используемые при 44 производстве паштетов и способ их подготовки

1.3.2.1. Овощные добавки и способ их подготовки 45

1.3.2.2. Крупяные добавки и способ их подготовки 47

1.3.2.3. Бобовые добавки 49

1.3.2.4. Прочие добавки 49

1.3.3. Продукты переработки сои и промышленные белки 50 используемые при производстве паштетов

1.3.4. Характеристика жировых компонентов паштетов 51 ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 54

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Организация работы и схема проведения экспериментальных 54

исследований

2.2. Объекты исследований 54

2.3. Методы исследований 57 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРА- 63

МЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И РАЗРАБОТКА

РЕЦЕПТУРЫ ЙОДИРОВАННОЙ СОЕВО-ЖИРОВОЙ ЭМУЛЬСИИ СО СБАЛАНСИРОВАННЫМ ЖИРНОКИСЛОТНЫМ

СОСТАВОМ

3.1. Обоснование целесообразности использования сухого соевого 63 молока «Промикс» в технологии продуктов эмульсионного типа

3.2. Экспериментальное обоснование технологических параметров 68 производства соевой - жировой эмульсии без стабилизатора

3.2.1. Влияние предварительной подготовки «Промикс» на 68 качественные показатели модельных эмульсий

3.2.2. Влияние рецептурных ингредиентов на качественные 72 показатели модельных эмульсий

3.2.3. Влияние режимов эмульгирования на качественные 78

показатели модельных эмульсий

3.3. Исследования влияния альгината натрия на реологические и 81 органолептические свойства соево - жировой эмульсии

3.3.1. Обоснование целесообразности использования альгината 81 натрия в качестве стабилизатора эмульсии

3.3.2. Влияние предварительной подготовки альгината натрия 83 на реологические характеристики геля

3.3.3. Влияния концентрации альгината натрия в водном 86 растворе на реологические и органолептические характеристики геля

3.3.4. Влияние концентрации альгинатного геля и содержания 89 геля в эмульсии на реологические и органолептические характеристики эмульсий

3.4. Разработка технологических параметров и рецептуры базовой 92 соево - жировой эмульсии

3.5. Оптимизация жирового компонента эмульсии по содержанию 94 со-3 и со-6 жирных кислот

3.6. Разработка технологической схемы и рецептуры йодиро-ванной 96 соево - жировой эмульсии со сбалансированным жирнокислотным

составом

3.6.1. Экспериментальное обоснование способа введения 96

калия йодида в эмульсию

3.6.2. Определение потерь йода при хранении эмульсии 104

3.6.3. Корректировка рецептуры эмульсии по содержанию 105

калия йодида

3.6.4. Технологическая схема йодированной соево - жировой 108

эмульсии со сбалансированным жирнокислотным составом ГЛАВА 4. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ 109

ЙОДИРОВАННОЙ СОЕВО- ЖИРОВОЙ ЭМУЛЬСИИ

4.1. Органолептическая характеристика 109

4.2 Химический состав 116

4.3 Качественная и количественная характеристика физиологически 117 функциональных ингредиентов

4.4 Физико-химические показатели 119

4.5. Изменение микробиологических показателей в процессе 119 хранения и установление сроков хранения эмульсии

4.6. Гигиенические требования к показателям безопасности 123

4.7. Расчет себестоимости йодированной соево - жировой эмульсии 127

4.8. Клиническая апробация йодированной соево - жировой 128 эмульсии

4.9. Разработка технической документации 128 ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ 129 ПАШТЕТА ИЗ ПЕЧЕНИ С ЙОДИРОВАННОЙ СОЕВО-ЖИРОВОЙ ЭМУЛЬСИЕЙ

5.1. Выбор вида печени 129

5.2. Определение оптимального способа и режима тепловой 133 обработки печени

5.2.1. Потери массы при различных способах тепловой 133 обработки

5.2.2. Потери основных пищевых веществ при различных 135 способах тепловой обработки печени

5.2.3. Влияние различных способов тепловой обработки на 137 структурно-механические характеристики печени

5.2.4. Сравнительная характеристика различных способов 137 тепловой обработки печени

5.3. Обоснование выбора способа и режима измельчения печени 138

5.4. Структурно-механические свойства паштетной массы в 139 зависимости от замены масла сливочного на соево-жировую эмульсию

5.5. Органолептическая оценка различия паштетов 140 методом «А» - «Не А»

5.6. Рецептура паштета из печени говяжьей с йодированной соево- 143 жировой эмульсией

5.7. Технологическая схема производства паштета из печени 144 говяжьей с йодированной соево - жировой эмульсией

ГЛАВА 6. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ 146

ПАШТЕТА С ЙОДИРОВАННОЙ СОЕВО - ЖИРОВОЙ ЭМУЛЬСИИ

6.1. Органолептическая оценка 146

6.2. Химический состав 150

6.3. Биологическая ценность белков 154

6.4. Биологическая эффективность липидов 158

6.5. Характеристика входящих в состав паштета физиологически 158 функциональных ингредиентов

6.6. Гигиенические требования к показателям безопасности 160

6.7. Расчет себестоимости паштета 161

6.8. Оценка конкурентоспособности паштетов 166 Заключение 168 Список литературы 190

Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д Приложение Е Приложение Ж Приложение 3 Приложение И Приложение К Приложение Л Приложение М

Введение

Основополагающими причинами возникновения и развития алиментарно-зависимых заболеваний, понижения защитных сил организма и его устойчивости к естественным и техногенным факторам окружающей среды являются нарушение структуры питания и пищевого статуса населения России. В связи с этим расширение ассортимента функциональных продуктов питания, разработанных с целью корректировки нутриентного состава рационов питания, является важнейшим направлением развития современного производства продуктов здорового питания.

Перспективной группой функциональных пищевых продуктов являются белково-жировые композиции на основе растительных масел со сбалансированным жирнокислотным составом и высоким содержанием токоферола (Восканян К.Г., Конь И.Я., Корнена Е.П., Кочеткова A.A., Лисицын А.Б., Нечаев А.П., Паронян В.Х., Устинова A.B. и др.).

Наличие водной фазы позволяет ввести в состав белково-жировой композиции водорастворимые физиологически функциональные ингредиенты, в особенности йодсодержащие фармакологические препараты и пищевые добавки, а также использовать нетрадиционные эмульгаторы растительного происхождения (сухое соевое молоко «Промикс»). Следует отметить, что Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 14 июня 2013 г. №31 г.Москва "О мерах по профилактике заболеваний, обусловленных дефицитом микронутриентов, развитию производства пищевых продуктов функционального и специализированного назначения" рекомендовано принять меры по расширению ассортимента и выпуску продукции, обогащенной йодом путем использования в составе рецептур йодированной соли и других эффективных, доступных источников йода.

Экспериментально обоснованный качественный и количественный подбор эмульгаторов, стабилизаторов и вкусовых добавок обусловливает разработку рецептур и технологий белково-жировых композиций с широко

варьируемыми показателями структурно-механических свойств. Это позволяет использовать белково-жировые композиции как в качестве соусов типа майонез, так и заменителей сливочного масла в рецептурах кулинарной продукции и достичь оздоровительного и экономического эффекта.

В связи с этим исследования, посвященные разработке технологии йодированной белково-жировой композиции и её использовании при производстве печеночного паштета, позволяют расширить ассортимент продукции функционального назначения и являются актуальными востребованными в технологии пищевых производств.

Работа является частью комплексных исследований, выполненных по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие потенциала высшей школы»: Проект № 2.2.3.3/12492 «Разработка продуктов, блюд и рационов профилактической направленности для обучающихся,

проживающих в условиях йоддефицитных регионов с целью повышения уровня их здоровья» №гос. рег.01201154517.

По материалам исследований выполнена НИОКР «Разработка технологии производства йодированных пищевых эмульсий с заданными структурно-механическими и органолептическими свойствами и сбалансированным жирнокислотным составом» по государственному контракту №678р/9353 от 10.04.2009 с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (по программе «Старт»),

Цель и задачи исследования.

Целью работы является разработка технологии и рецептуры йодированной белково-жировой композиции со сниженной себестоимостью с заданными технологическими и структурно-механическими свойствами и обоснование целесообразности ее использования в производстве печеночных паштетов в качестве заменителя масла сливочного.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Изучить технологические свойства сухого соевого молока «Промикс», а также установить влияние рецептурных ингредиентов и режимов эмульгирования на свойства белково-жировой композиции с сухим соевым молоком «Промикс»;

2. Разработать технологию и рецептуру йодированной белково-жировой композиции со сбалансированным жирнокислотным составом, изучить показатели ее качества и безопасности;

3. Провести модельные исследования щитовидной железы крыс с целью установления функциональной активности йодированной белково-жировой композиции по отношению к тиреоидной системе;

4. Разработать экспериментально обоснованную технологию и рецептуру паштета из печени с заменой сливочного масла на йодированную белково-жировую композицию;

5. Разработать нормативно-технологическую документацию на разработанные продукты и провести их производственную апробацию.

Научная новизна

1. В работе экспериментально обоснована целесообразность и эффективность совместного использования «Промикс» и альгината натрия, обеспечивающих заданные технологические и структурно-механические характеристики белково-жировой композиции.

2. Впервые установлена зависимость влияния технологической подготовки «Промикс», состава и количества рецептурных ингредиентов, а также режима эмульгирования на свойства белково-жировой композиции.

3. На экспериментальной модели гипотериоза получены новые результаты, свидетельствующие, что введение йодированной белково-жировой композиции в рацион крыс-самцов приводит к улучшению морфологических характеристик щитовидной железы и увеличению содержания трийодтиронина (на 13,0%) и тироксина (на 9,7%) в сыворотке крови крыс по сравнению с контрольной группой. Полученные оригинальные данные указывают на восстановление функциональной активности

щитовидной железы и свидетельствуют о лечебно- профилактических свойствах йодированной белково-жировой композиции.

4. На основании комплексного изучения состава и свойств йодированной белково-жировой композиции дано научное обоснование её использования для обогащения печеночного паштета физиологически функциональными ингредиентами (ПНЖК, витамин Е, витамин С и йод).

5. Расширены представления и возможности профилактики алиментарно-зависимых йоддефицитных состояний в эндемических районах, которым относится и Орловская область

Практическая значимость работы.

Полученный в ходе проведенных исследований материал расширяет область практического применения сухого соевого молока «Промикс» и альгината натрия в технологии пищевых продуктов функционального назначения.

На основании проведенных исследований разработана техническая документация: ТУ 9143-021-02537419-10 «Йодированная белково-жировая композиция» и технологическая инструкция на ее производство, ТУ 921302537-419-09 «Паштет с йодированной белково-жировой композицией» и технологическая инструкция на его производство и ТТК «Паштет с йодированной белково-жировой композицией».

Опытно-промышленная апробация, проведенная в учебно-производственном комплексе общественного питания ФБГОУ ВПО «Орловского государственного института экономики и торговли» и ОПО «Союз Орловщины» показала воспроизводимость и эффективность новых технологических решений. Новизна технического решения подтверждена получением патента РФ № 2403809 «Пищевая эмульсия».

Апробация работы.

Результаты работы доложены на: международной научно-практической конференции «Состояние питания и пути профилактики алиментарно-зависимых заболеваний в различных группах населения» (Орел,2009);III

международной научно-технической конференции "Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности" (Воронеж, 2009); международной научно-практической конференции «Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг» (Тюмень, 2011 г); Всеукраинской научно-практической конференции " Торговля и отельно-ресторанный бизнес: инновационное развитие в условиях глобализации" (Харьков, 2012); VIII Международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2012 г); межрегиональной научно-практической конференции «Наука о питании: технологии, оборудование, качество и безопасность пищевых продуктов, посвященная 100- летию "СГАУ им. Н.И. Вавилова"» (Саратов, 2013).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, 2 монографии и 1 патент.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, содержащей результаты исследований, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 190 страницах, включает 28 рисунков, 70 таблиц и 13 приложений. Список литературы содержит 186 наименований, в том числе 32 зарубежных авторов.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л. Характеристика и классификация эмульгаторов, используемых при производстве пищевых эмульсий

При производстве эмульсий чаще всего используются различные комбинации эмульгаторов, позволяющие при их низком расходе получить высокоустойчивые эмульсии. В производстве эмульсий в качестве эмульгаторов используют природные пищевые поверхностно-активные вещества (ПАВ). Как правило, природные ПАВ представляют собой белково-липидные комплексы с различным составом как высоко, так и низкомолекулярных эмульгирующих веществ. Различные комбинации натуральных эмульгаторов позволяют увеличить эмульгирующий эффект и снизить их общий расход.

1.1.1. Натуральные эмульгаторы на основе продуктов животного происхождения и их классификация

Эмульгаторы животного происхождения можно условно подразделить на 3 группы: 1. На основе продуктов переработки молока; 2. На основе яиц и яйцепродуктов. З.На основе продуктов переработки рыбы.

1.1.1.1. Эмульгаторы на основе продуктов переработки молока и их

класс иф ика и ия

Перечень эмульгаторов на основе продуктов переработки молока, освященный в обзоре литературы представлен в табл. 1.1.

На основании аналитического обзора литературы составлена классификация эмульгаторов на основе продуктов переработк