Розробка технології ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.18.16 - технологія продуктів харчування

Розробка технології ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту

Асауляк Альона Василівна

Одеса 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеській національній академії харчових технологій Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник доктор технічних наук, професор, лауреат Державної премії України, заслужений діяч науки і техніки України Віннікова Людмила Григорівна

Одеська національна академія харчових технологій, кафедра технології м'яса та м'ясних продуктів, завідувач кафедри.

Офіційні опоненти: - доктор ветеринарних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Ковбасенко Володимир Мусійович Одеський державний аграрний університет, кафедра ветеринарно-санітарної експертизи продуктів та фармакології, завідувач кафедри;

кандидат технічних наук, доцент Янчева Марина Олександрівна Харківський державний університет харчування та торгівлі, кафедра технології м'яса, доцент кафедри.

Захист відбудеться 10 грудня 2010 р. о 1030 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.088.02 Одеської національної академії харчових технологій за адресою: 65039, м. Одеса, вул. Канатна, 112, ауд. А-234.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеської національної академії харчових технологій за адресою: 65039, м. Одеса, вул. Канатна, 112.

Автореферат розісланий 5 листопада 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради д.т.н., професор Г.М. Станкевич

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Одна з актуальних проблем м'ясної промисловості - підвищення якості продукції, зокрема стабільності й інтенсивності забарвлення. Формування та стійкість забарвлення м'ясних виробів в основному досягаються за рахунок введення нітритів. З технологічної сторони застосування нітритів має суттєві переваги, так як вони сприяють формуванню смаку та аромату, проявляють антиокислювальну дію та мають інгібуючий ефект щодо росту мікроорганізмів.

Відомо, що з загальної кількості внесених до сировини нітритів з пігментами м'яса взаємодіють лише 5…15 %, у вигляді залишкового нітриту виявляються понад 20 %. Також не виключена можливість взаємодії нітритів з вторинними амінами, в результаті чого утворюються канцерогенні нітрозаміни. З цієї причини виникає небезпека, яка полягає у загальній токсичній дії і ризику утворення злоякісних пухлин.

Тому проблема зниження кількості шкідливого для здоров'я нітриту, при одночасному забезпеченні високої якості продукції, являється актуальною. І одним із сучасних напрямків розв'язання даної проблеми є використання стартових культур.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з планами науково-дослідних робіт Одеської національної академії харчових технологій, зокрема, за темою Проблемної науково-дослідної лабораторії 3/06-П «Наукові основи розробки функціональних м'ясних продуктів» (№ держреєстрації 0106U001444), затвердженою приказом Міністерства освіти і науки України № 654 від 16.11.2005 р., та госпдоговірною темою Науково-дослідного інституту зерна і харчових продуктів «Техніко-технологічний аудит групи підприємств ВАТ «Миронівський хлібопродукт» 2/09 від 22.02.2009 і 2/10 від 04.01.2010 р.

Мета та завдання дослідження.

Метою роботи є наукове обґрунтування та розробка технології варених, варено-копчених та сирокопчених ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту натрію за рахунок цілеспрямованого використання стартових культур.

Для досягнення поставленої мети вирішені наступні завдання:

- обґрунтувати можливість використання бактеріальних культур при виробництві різних груп ковбасних виробів та провести скринінг мікроорганізмів;

- встановити оптимальну масову частку нітриту натрію в варених ковбасах;

- дослідити вплив денітрифікуючих культур на функціонально-технологічні, мікробіологічні, органолептичні та показники кольоровості варених ковбас зі зниженим вмістом нітриту;

- дослідити варені ковбаси зі зниженим вмістом нітриту в процесі зберігання та встановити раціональний строк зберігання;

- розглянути можливість зниження нітриту натрію у варено-копчених ковбасах за рахунок використання стартових культур та встановити його оптимальну масову частку;

- визначити вплив стартових культур на якісні показники, харчову цінність, показники безпеки варено-копчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту;

- встановити раціональний строк зберігання варено-копчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту;

- встановити оптимальну масову частку нітриту натрію в сирокопчених ковбасах;

- розробити комплексну бактеріальну закваску та дослідити її вплив на показники якості сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту;

- провести комплекс науково-практичних робіт щодо промислового впровадження результатів досліджень.

Об'єкт дослідження - технологія ковбасних виробів.

Предмет дослідження - варені, варено-копчені та сирокопчені ковбаси зі зниженим вмістом нітриту натрію, бактеріальні стартові культури.

Методи дослідження. В представленій роботі використовували органолептичні, фізичні, хімічні, біохімічні, мікробіологічні, структурно-механічні методи дослідження, які здійснювали на сучасних вимірювальних приладах за класичними та оригінальними методиками. Одержані експериментальні дані підлягали математичній обробці.

Наукова новизна одержаних результатів. Науково обґрунтовано та експериментально доведено можливість зниження масової частки нітриту натрію при виробництві варених ковбас за рахунок цілеспрямованого використання денітрифікуючих мікроорганізмів (ДМО).

На підставі аналітично-експериментальних досліджень отримано нові дані щодо позитивного впливу денітрифікуючих та молочнокислих стартових культур, які дозволяють знизити масову частку нітриту натрію в варено-копчених ковбасах, забезпечити вищу стійкість забарвлення при зберіганні, підвищити біологічну цінність та покращити перетравність білків in vitro, мінімізувати вміст залишкового нітриту при відповідності решти показників нормативним.

Вперше розроблено комплексну бактеріальну закваску на основі пробіотичних культур для виробництва сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту, що дозволяє отримати високоякісну продукцію із заданими властивостями та інтенсифікувати процес виробництва.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено технології варених, варено-копчених та сирокопчених ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту.

Розроблено проект нормативної документації на виробництво варено-копчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію та бактеріальною закваскою ТУ У і ТІ 06534876-009:2010.

Виробниче випробування розроблених технологій ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту проведено на підприємствах «М'ясокомбінат - СГ ТОВ «Дружба народів» ВАТ «Миронівський хлібопродукт» (Автономна Республіка Крим) та ПП ФІРМА «ГАРМАШ» (Одеська область).

Особистий внесок здобувача. Автор організував та провів аналітичні та експериментальні дослідження; виконав обробку та аналіз отриманих результатів, формування висновків та рекомендацій; особисто підготував матеріали до публікації, провів розробку нормативно-технічної документації; брав участь в організації промислової апробації розробленої технології ковбас. Особистий внесок підтверджено наданими документами та науковими публікаціями.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на: VI та VIІ Международная научная конференция студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (24-25 апреля 2008 г., 22-23 апреля 2010 г., г. Могилев); IV та V Международная научно-практическая конференция «Пищевые технологии - 2008, 2009» (9-10 октября 2008 г., 8-9 октября 2009 г., г. Одесса); Всеукраїнська науково-практична конференція «Прогресивна техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі. Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг» (22 травня 2008 р., м. Харків); ІІІ Міжнародна науково-практична конференція «Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини» (12-13 березня 2009 р., м. Донецьк); VII Международная научно-техническая конференция «Техника и технология пищевых производств» (21-22 мая 2009 г., г. Могилев); VI Міжнародна науково-практична конференція «Актуальні проблеми харчування: технологія і обладнання, організація і економіка» (9-11 вересня 2009 р., м. Святогірськ); IV Международная конференция «Стратегия качества в промышленности и образовании» (июнь 2009 г., г. Варна); ІІ Всеукраїнська науково-практична конференція молодих учених і студентів «Проблеми формування здорового способу життя у молоді» (10-11 листопада 2009 р., м. Одеса); 70 наукова конференція (19-23 квітня 2010 р., м. Одеса);

Публікації. За темою дисертації опубліковано 19 наукових праць, 8 з яких у фахових виданнях Вищої атестаційної комісії України, 2 деклараційні патенти України на корисні моделі, тези 7 доповідей та 2 статті в науково-практичних журналах.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з переліку умовних скорочень, вступу, 5 розділів, висновків, списку літератури та додатків. Основний матеріал дисертації викладено на 126 сторінках, які включають 41 рисунок (20 стор.), 28 таблиць (14 стор.), 162 найменувань літературних джерел (19 стор.), 6 додатків (58 стор.).

2. Основний зміст роботи

варений ковбаса натрій харчовий

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та завдання дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача.

У першому розділі «Теоретичні аспекти формування кольору м'ясних продуктів» проведено аналітичний огляд літератури щодо ролі нітритів та оцінки їхнього використання в ковбасному виробництві. При внесенні нітритів до м'ясопродуктів виникають не лише гігієнічні аспекти їх використання, але й технологічні. Показано, що нітрити відіграють основну роль у кольороутворенні ковбас, проте високий їх рівень обумовлює високу концентрацію залишкового нітриту, що є небезпечним для здоров'я людини.

Проаналізовано сучасні способи зниження кількості нітритів при виробництві м'ясопродуктів та встановлено, що вони є не досить ефективними, тому потрібні подальші дослідження в даному напрямку.

Розглянуто ще один сучасний напрямок - це використання стартових культур. Вагому роль в отриманні високоякісної м'ясної продукції відіграють денітрифікуючі та молочнокислі мікроорганізми, а особливий інтерес викликають культури з пробіотичними властивостями. Відмічено, що дія стартових культур на зниження кількості нітритів у ковбасних виробах недостатньо розкрита в сучасних джерелах літератури.

Узагальнення відомостей, представлених в першому розділі, дозволило обґрунтувати перспективність проведення наукового дослідження та сформулювати основні задачі.

У другому розділі «Організація експериментальних досліджень» сформульовано головні етапи системного підходу по вирішенню поставлених задач, представлено схему проведення досліджень, відомості про об'єкти досліджень, сировину та матеріали, описано методи експериментальних досліджень.

Ґрунтовний аналіз технологій різних ковбасних виробів дозволив встановити можливість використання стартових культур та виділити етапи для їх внесення. Аналіз технології варених ковбас показав, що найкращим для витримування м'ясної сировини та адаптації мікроорганізмів до нових умов розвитку і синтезу ферментів є процес соління сировини. Для варено-копчених та сирокопчених ковбасних виробів - осаджування.

Проведено скринінг мікроорганізмів за технологічними властивостями. Цілеспрямований відбір дозволив виділити бактеріальні культури Staphylococcus carnosus, Lactobacillus plantarum та Bifidobacterium longum subsp. animalis Вb-12.

Використано як загальноприйняті, так і сучасні та оригінальні методи досліджень: амінокислотний склад - автоматичний аналізатор «Технікон» (США); визначення санітарно-показових мікроорганізмів методом імпедансу - експрес-аналізатор серії «Бак Трак 4000» (Австрія); солестійкість штамів мікроорганізмів - середовище MRS; визначення нітрозамінів - денситометр «СОРБФИЛ» (Росія).

Експериментальну частину роботи було виконано в лабораторних умовах кафедри технології м'яса та м'ясних продуктів; біохімії, мікробіології та фізіології харчування; технології молока та сушки харчових продуктів Одеської національної академії харчових технологій. Окремі дослідження проводили на базі Науково-дослідного інституту зерна і харчових продуктів ОНАХТ.

У третьому розділі «Наукові основи виробництва варених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію» представлено результати експериментальних досліджень з встановлення раціональної масової частки нітриту натрію в варених ковбасах та строку їх зберігання.

Для визначення необхідної кількості бактеріальної закваски проводили дослідження вмісту загальної кількості пігментів та залишкового нітриту натрію в готових ковбасних виробах. Отримані результати показали, що найефективніше використовувати денітрифікуючу культуру Staphylococcus carnosus в концентрації 1Ч108 КУО/г.

Встановлення раціональної масової частки проводили для зразків варених ковбас з внесенням нітриту натрію від 1 до 7 мг на 100 г фаршу та додаванням культури S. carnosus в обраній концентрації 1Ч108 КУО/г, за визначенням вмісту нітрозопігментів та стійкості забарвлення (табл. 1).

Таблиця 1 Визначення вмісту нітрозопігментів та стійкості забарвлення варених ковбас (n = 3, P ? 95)

Показник	Контроль	Зразки з S. carnosus
		масова частка нітриту натрію, мг/100 г
		1	2	3	4	5	6	7
Вміст нітрозопігментів, %	65,25	47,63	58,12	65,10	69,15	74,00	77,20	80,15
Стійкість забарвлення, %	72,00	50,00	66,00	72,00	76,00	78,00	80,00	82,00

Підвищення вмісту нітрозопігментів свідчить про повноту взаємодії міоглобіну з нітритом. З даних таблиці 1 видно, що вміст нітрозопігментів в дослідних зразках при частці внесеного нітриту натрію 3 мг/100 г відповідає значенням контролю і стійкість забарвлення залишається на відповідному рівні. Слід відзначити, що зниження відповідної кількості нітриту натрію, який вносили до фаршу варених ковбас, дало змогу значно знизити і його залишковий рівень (0,0012 %).

З урахуванням комплексної дії нітриту натрію, необхідно було перевірити показники якості ковбас зі зниженим вмістом нітриту в процесі зберігання.

Про зміну кількісного складу мікрофлори ковбас судили по зростанню кількості мезофільних аеробних та факультативно-анаеробних мікроорганізмів упродовж зберігання, що зображено. Показник КМАФАнМ через 6 діб не перевищував вимоги стандарту, тобто мав значення нижчі за 1Ч103 КУО/г продукту. Варені ковбаси, вироблені за новою технологією, мають більш задовільний бактеріальний

стан. Можливо, це пов'язано з активним відновленням нітритів до окису азоту, який, власне, проявляє антибактеріальну дію.

При дослідженні окислювального псування варених ковбас під час зберіганні, відмітили збільшення тіобарбітурового числа, проте після 3 доби зберігання цей показник в контролі значно перевищує значення дослідного зразку, що найімовірніше пов'язано з дією ферменту каталази, який синтезує стартова культура S. carnosus.

Оскільки дослідні зразки мали знижену масову частку доданого нітриту, то в процесі їхнього зберігання можуть мати місце перетворення, які впливають на зміни органолептичних показників, а особливо призводять до погіршення забарвлення. Проведенні досліди по визначенню стійкості забарвлення та органолептичних показників, дозволили встановити, що зразки ковбас зі зниженим вмістом нітриту та культурою S. carnosus мали кращі результати, аніж контроль на 3 добу зберігання.

Таким чином, було визначено строк зберігання варених ковбас зі зниженим вмістом нітриту - 3 доби, що відповідає нормативним вимогам.

В результаті дослідження властивостей варених ковбас зі зниженим вмістом нітриту розроблена та додається технологічна схема виробництва

У четвертому розділі «Обґрунтування та розробка технології варено-копчених ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту натрію» експериментально встановлено раціональну масову частку нітриту натрію в ковбасах за рахунок цілеспрямованого використання стартових культур, досліджено показники якості виробів та зміни в процесі зберігання.

На основі отриманих даних по вмісту нітрозопігментів та органолептичної оцінки в готових виробах з масовими частками нітриту натрію від 1 до 10 мг/100 г, встановили, що найліпші показники мали дослідні зразки з масовою часткою нітриту 5 мг/100 г та стартовими культурами. Відмічено, що дані зразки містили на 70 % менше залишкового нітриту, що свідчить про активну дію денітрифікуючих культур.

В результаті дослідження функціонально-технологічних та мікробіологічних показників варено-копчених ковбас встановили, що дослідні зразки зі зниженим вмістом нітриту та стартовими культурами S. carnosus і L. plantarum відповідають вимогам стандартів (табл. 2).

Таблиця 2 Функціонально-технологічні та мікробіологічні показники варено-копчених ковбас (n = 3, P ? 95)

Показник	Зразки
	5 мг/100 г	5 мг/100 г +бакзакваска	контроль
Вміст вологи, %	54±1	51±1	55±1
Активна кислотність (рівень рН)	5,45±0,05	5,35±0,05	5,45±0,05
Вміст залишкового нітриту, мг/100 г	1,6	0,9	3
БГКП, в 1 г продукту	не виявлено	не виявлено	не виявлено
Сальмонелли, в 25 г продукту	не виявлено	не виявлено	не виявлено
Сульфітредукувальні клостридії, в 0,01 г продукту	не виявлено	не виявлено	не виявлено

Експериментально встановлено, що в результаті культивування S. carnosus і L. plantarum у фарші ковбас, збільшилась кількість незамінних та замінних амінокислот, особливо лізину, метіоніну, цистину, аланіну, глутамінової кислоти, що підвищує харчову цінність готових виробів. Лімітованими є фенілаланін та тирозин, амінокислотний скор яких становить 57,55 %. Біологічну цінності ковбас встановлювали шляхом дослідження ступеня гідролізу білків травними ферментами in vitro (табл. 3).

Таблиця 3 Перетравність варено-копчених ковбас in vitro (n = 3, P ? 95)

Перетравність in vitro, мг тирозину/г білку	Зразки
	Контроль	Дослід
Пепсином	5,4±0,28	5,8±0,33
Трипсином	5,3±0,07	6,0±0,07
Сумарна кількість продуктів ферментативного гідролізу	10,7±0,35	11,8±0,40

Кількість продуктів гідролізу білків для дослідного зразку більша, ніж у контролі. Це пояснюється тим, що під дією молочної кислоти, яка утворюється культурою L. plantarum в процесі осаджування фаршу, відбувається розбухання колагену і розпад поліпептидних сполук на більш дрібні, що сприяє кращому перетравленню сполучної тканини. В результаті подальшої теплової обробки ковбас, утворені поліпептидні сполуки дозволяють утримувати значну кількість води, що покращує надходження травних ферментів до білкових молекул.

Відомо, що молочнокислі бактерії здатні синтезувати вітаміни групи В (табл. 4).

Таблиця 4 Вміст вітамінів у варено-копчених ковбасах (n = 3, P ? 95)

Зразки	Вміст вітамінів, мг/100 г
	В1	В2	В6
Контроль	0,22±0,01	0,12±0,01	0,14±0,01
Дослід	0,28±0,01	0,16±0,01	0,21±0,01

В результаті вітаміноутворення, відмічено збільшення вмісту тіаміну (В1), рибофлавіну (В2) та піридоксину (В6) в фарші варено-копчених ковбас, які підлягали біомодифікації культурою Lactobacillus plantarum.

У зв'язку з тим, що при використанні нітриту натрію в ковбасних виробах виявляється його залишок, в результаті чого існує ймовірність утворення канцерогенних нітрозамінів. З експериментальних даних кількісного визначення N-нітрозамінів встановили, що в контрольних та дослідних зразках ковбас вони не виявлені, що свідчить про безпеку виробів та їхні високі споживчі властивості.

У процесі зберігання ковбасні вироби зазнають змін, які пов'язані з мікробіологічними процесами, втратою вологи, окислювальними перетвореннями жирової фракції, розпадом білків, що супроводжується пониженням біологічної цінності продукту та погіршенням органолептичних показників.

Упродовж 30 діб досліджували модельні зразки ковбас зі зниженим вмістом нітриту (до 5 мг/100 г), зі зниженим вмістом нітриту й бакзакваскою, які порівнювали з контрольними зразками, виробленими за стандартною технологією. Враховуючи зміни основних показників ковбас при зберіганні, в модельних зразках визначали стійкість забарвлення, вміст летких жирних кислот і аміно-аміачного азоту, пероксидне та кислотне числа

Відмічено, що дослідні зразки зі зниженим вмістом нітриту та культурами L. plantarum і S. carnosus мають вищу стійкість забарвлення, що пов'язано з позитивним впливом обраних культур на кольороутворення.

Інтенсивність розпаду білків відповідає динаміці накопичення аміно-аміачного азоту та летких жирних кислот в зразках. Отримані дані свідчать про те, що зразки з бакзакваскою мають більш низький вміст аміно-аміачного азоту та летких жирних кислот за рахунок негативного впливу на мікроорганізми, які викликають розпад білків та каталізують дезамінування та декарбоксилювання, що у свою чергу може відбитися на органолептичній оцінці варено-копчених ковбас.

В процесі зберігання варено-копчених ковбас переважними є окислювальні зміни жирів у результаті взаємодії з киснем, які впливають на появу сторонніх смаку та запаху, небажаних змін кольору та зниження харчової цінності продукту. З рисунку 8 видно, що дослідні зразки мають найліпші показники пероксидного та кислотного чисел, перш за все це пов'язано із дією культури Staphylococcus carnosus, яка входить в бакзакваску. Мікроорганізм здатен утилізувати кисень та його активні форми за рахунок виділення ферменту каталази і, таким чином, інгібувати окислювальні процеси.

Отже, за отриманими експериментальними даними визначили, що строк зберігання варено-копчених ковбас становить 20 діб, що відповідає вимогам стандарту щодо даного продукту.

У п'ятому розділі «Використання комплексної бактеріальної закваски для виробництва сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію» представлено результати щодо встановлення раціональної масової частки нітриту натрію, розробки комплексної бактеріальної закваски та дослідження основних показників якості ковбас зі зниженим вмістом нітриту.

В результаті дослідження органолептичних показників, вмісту нітрозопігментів та залишкового нітриту в готових ковбасних виробах встановили раціональну масову частку нітриту натрію, яка становить 5 мг/100 г.

При аналізі якості ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту натрію досліджували основні органолептичні, функціонально-технологічні та мікробіологічні показники, які порівнювали з аналогічними показниками контрольних зразків, вироблених за стандартною технологією.

Внесення бактеріальних культур S. сarnosus, L. plantarum та B. animalis компенсує вплив зниження масової частки нітриту натрію на показники якості та дозволяє отримати високоякісні сирокопчені ковбаси зі зниженим вмістом нітриту натрію. При складанні математичної моделі для визначення оптимальної масової частки нітриту натрію у варених, варено-копчених і сирокопчених ковбасах були визначені найважливіші показники з проведених експериментальних досліджень: вміст залишкового нітриту, мг/кг; кількість нітрозопігментів, %; стійкість забарвлення, %. Визначено, що оптимальна масова частка нітриту натрію в варених ковбасах становить 3,4 мг/100 г, в варено-копчених - 5,7 мг/100 г, в сирокопчених - 4,9 мг/100 г.

Таблиця 5 Показники якості сирокопчених ковбас (n = 3, P ? 95)

Назва показника	Характеристика зразків
	Контроль	Дослід
Зовнішній вигляд	Батони з чистою, сухою поверхнею, без плям, злипання, пошкоджень оболонки, напливів фаршу
Консистенція	Тверда
Вигляд на розрізі	Фарш рівномірно перемішаний, не містить порожнин. Шматочки шпику розміром 3…4 мм
Колір	Фарш темно-рожевий. Шпик білий	Фарш рожевий. Шпик білий
Запах і смак	Смак приємний, солонуватий, з вираженим ароматом копчення та прянощів, без сторонніх присмаку і запаху;
		злегка кислуватий смак та більш виражений аромат
Форма і розмір	Прямі батони довжиною до 50 см
Масова частка вологи, %	35	30
Масова частка білка, %	20	20
Масова частка жиру, %	45	45
Масова частка кухонної солі, %	5,0	5,5
Масова частка нітриту натрію, %	0,003	0,0006
Кількість живих клітин, КУО/г: B. animalis L. plantarum S. сarnosus	- - -	109 108 104
БГКП, в 1 г продукту	не виявлено	не виявлено
Сульфітредукувальні клостридії, в 0,01 г продукту	не виявлено	не виявлено
Бактерії з роду Salmonella, в 25 г продукту	не виявлено	не виявлено

Висновки

1. Науково обґрунтовано та експериментально розроблено технології виробництва варених, варено-копчених та сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію.

2. Аналітично обґрунтовано вибір стартових культур мікроорганізмів для виробництва різних груп ковбас (варених, варено-копчених, сирокопчених).

3. Визначено оптимальну масову частку нітриту натрію - 3,4 мг/100 г в варених ковбасах при використанні денітрифікуючої культури Staphylococcus carnosus в концентрації 1Ч108 КУО/г.

4. Експериментально доведено, що використання S. carnosus при виробництві варених ковбас дозволяє знизити рівень залишкового нітриту на 70 % та отримати високоякісний продукт, строки зберігання якого відповідають вимогам стандарту і становлять 3 доби.

5. Встановлено доцільність використання бактеріальної закваски на основі культур мікроорганізмів Staphylococcus carnosus та Lactobacillus plantarum для виробництва варено-копчених ковбас, яка дозволяє знизити масову частку нітриту натрію до 5,7 мг/100 г.

6. Встановлено, що використання бакзакваски дозволяє підвищити харчову та біологічну цінність варено-копчених ковбас. Відмічено вищий вміст незамінних (валін, лізин, метіонін та цистин, фенілаланін та тирозин) та замінних (аланін, аргінін, гістидин, глутамінова кислота) амінокислот, вітамінів групи В (на 35%) та підвищення перетравлюваності білків in vitro (на 16 %). Також бакзакваска дозволяє покращити показники безпеки ковбас, оскільки проявляє ефект щодо пригнічення розвитку санітарно-показової мікрофлори та накопичення канцерогенних нітрозамінів.

7. Досліджено основні показники якості при зберіганні варено-копчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію та встановлено строк їх зберігання - 20 діб.

8. Розроблено комплексну бактеріальну закваску, яка дозволяє знизити масову частку нітриту натрію в сирокопчених ковбасах до 5 мг/100 г. Математичне моделювання зниження масової частки нітриту натрію при виробництві сирокопчених ковбас дозволило встановити, що оптимальна частка нітриту - 4,9 мг/100 г.

9. Виявлено позитивний вплив закваски, що містить культури S. сarnosus, L. plantarum та B. animalis, на функціонально-технологічні показники сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію; скорочення тривалості виробничого циклу до 22 діб; зменшення на 80 % вмісту залишкового нітриту в готових ковбасних виробах та наявність високої кількості біфідокультур (1Ч109 КУО/г), необхідної для виявлення пробіотичного ефекту.

10. Виконано комплекс науково-практичних робіт щодо промислового впровадження результатів досліджень. Розроблено нормативну документацію на виробництво варено-копчених ковбас. Розроблена технологія ковбас промислово апробована на підприємствах ПП ФІРМА «ГАРМАШ» та філіал «М'ясокомбінат - СГ ТОВ «Дружба народів» ВАТ «Миронівський хлібопродукт». Розраховано річну економічну ефективність від впровадження розроблених нових технологій варених, варено-копчених та сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту натрію, яка становить 676,918 тис. грн.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Віннікова, Л.Г. Сучасні тенденції використання нітритів при виробництві м'ясопродуктів [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк, Л.М. Стинга // Харчова наука і технологія. - 2008. - № 4 (5). - С. 23-26.

Особистий внесок: проведення огляду науково-технічних джерел літератури та систематизації літературних даних, підготовка матеріалів до друку.

2. Віннікова, Л.Г. Варені ковбаси зі зниженим умістом нітриту [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк, А.В. Рожкова // Обладнання та технології харчових виробництв: Тематичний збірних наукових праць. - Донецьк: ДонНУЕТ, 2008. - Вип. 19. - С.183-187.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

3. Віннікова, Л.Г. Вплив денітрифікуючих стартових культур на зниження залишкового нітриту в варених ковбасах [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк, Н.М. Поварова // Наукові праці ОНАХТ. - Одеса: 2008. - Вип. 33. - С. 4-7.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

4. Віннікова, Л.Г. Технологічні аспекти використання денітрифікуючих мікроорганізмів у варених ковбасах [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: зб. наук. пр. - Харків, 2008. - Вип. 2 (8). - С. 402-407.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

5. Віннікова, Л.Г. Дослідження варених ковбас зі зниженим умістом нітриту натрію в процесі зберігання [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк // Обладнання та технології харчових виробництв: Тематичний збірних наукових праць. - Донецьк: ДонНУЕТ, 2009. - Вип. 20. - С.174-179.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

6. Віннікова, Л.Г. Установлення раціональної масової частки нітриту натрію в напівкопчених ковбасах [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк, Є.І. Чернер // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: зб. наук. пр. - Харків, 2009. - Вип. 1 (9). - С. 112-117.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

7. Особливості розвитку стартової культури Lactobacillus plantarum в фаршевій системі напівкопчених ковбас [Текст] / А.В. Єгорова, Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк, Л.В. Труфкаті // Харчова наука і технологія. - 2009. - № 2 (7). - С. 31-33.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

8. Віннікова, Л.Г. Встановлення строку зберігання напівкопчених ковбас зі зниженим умістом нітрита натрія [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк // Наукові праці ОНАХТ. - Одеса: ОНАХТ, 2009. - Вип. 36. - Т. 2.- С. 90-93.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

9. Пат. 39685 Україна, МПК А 22 С 11/00. Спосіб виробництва варених ковбас [Текст] / Віннікова Л.Г., Асауляк А.В.; заявник та патентовласник Одеська національна академія харчових технологій. - № u 200811141; заявл. 15.09.2008; опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5.

Особистий внесок: проведення патентного пошуку, підготовка опису корисної моделі та оформлення заявки на патент.

10. Пат. 51192 Україна, МПК А 23 L 1/31, А 22 С 11/00. Спосіб виробництва

варено-копчених ковбас [Текст] / Віннікова Л.Г., Асауляк А.В.; заявник та патентовласник Одеська національна академія харчових технологій. - № u 200913213; заявл. 18.12.2009; опубл. 12.07.2010, Бюл. № 13.

Особистий внесок: проведення патентного пошуку, підготовка опису корисної моделі та оформлення заявки на патент.

11. Винникова, Л.Г. Использование полезной микрофлоры в мясных продуктах [Текст] / Л.Г. Винникова, Н.Н. Поварова, А.В. Асауляк // Мясное дело. - 2008. - № 11. - С. 30-31.

Особистий внесок: проведення аналітичного огляду джерел наукової літератури та підготовка матеріалів до друку.

12. Віннікова, Л.Г. Наукові основи використання мікробної денітрифікації при виробництві ферментованих ковбас [Текст] / Л.Г. Віннікова, А.В. Асауляк // World Meat Technologies. - 2010. - № 4. С. - 84-86.

Особистий внесок: проведення аналітичного огляду джерел наукової літератури та узагальнення даних щодо використання бактеріальних заквасок; підготовка матеріалів до друку.

13. Асауляк, А.В. Исследование возможности применения в колбасных изделиях денитрифицирующих микроорганизмов [Текст] / А.В. Асауляк // Техника и технология пищевых производств: тез. докл. VІ Междунар. науч. конф. студентов и аспирантов. - Могилёв: УО МГУП, 2008. - С. 197-198.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

14. Асауляк, А.В. Роль мікроорганізмів із пробіотичними властивостями [Текст] / А.В. Асауляк // Зб. наукових праць молодих учених, аспірантів та студентів - Одеса: ОНАХТ, 2009 - С. 287-288.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

15. Асауляк, А.В. Оценка возможности использования цветостабилизирующих добавок в колбасах со сниженным содержанием нитрита [Текст] / А.В. Асауляк // Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини: ІІІ між нар. наук-практ. конф. - Донецьк: ДонНУЕТ, 2009. - С. 20-22.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

16. Асауляк, А.В. Подбор стартовых культур для производства варено-копченых колбас со сниженным содержанием нитрита [Текст] / А.В. Асауляк // Техника и технология пищевых производств: тез. докл. VІI Междунар. науч.-техн. конф. - Могилёв: УО МГУП, 2009. - С. 281.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

17. Винникова, Л.Г. Влияние стартовых культур на качественные показатели полукопченых колбас со сниженным содержанием нитрита [Текст] / Л.Г. Винникова, А.В. Асауляк // Актуальні проблеми харчування: технологія і обладнання, організація і економіка: Міжнар. наук-техн. конф. - Донецьк: ДонНУЕТ, 2009. - С. 158-160.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

18. Винникова, Л.Г. Новые пути создания экологически безопасной продукции в колбасном производстве [Текст] / Л.Г. Винникова, А.В. Асауляк // V Международная конференция «Стратегия качества в промышленности и образовании», г. Варна, Болгария. - 2009. - Т. 1. - С. 82-84.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

19. Асауляк, А.В. Исследование антиокислительных свойств культуры S. carnosus используемой в производстве вареных колбас со сниженным содержанием нитрита [Текст] / А.В. Асауляк // Техника и технология пищевых производств: тез. докл. VІІ Междунар. науч. конф. студентов и аспирантов. - Могилёв: УО МГУП, 2010. - С. 175.

Особистий внесок: проведення досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку.

Анотація

Асауляк А.В. Розробка технології ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2010.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології варених, варено-копчених та сирокопчених ковбасних виробів зі зниженим вмістом нітриту натрію за рахунок цілеспрямованого використання стартових культур.

Враховуючи особливості технології різних груп ковбасних виробів, було проведено скринінг стартових культур та обґрунтовано їх вибір для кожної групи ковбас.

Встановлено можливість зниження масової частки нітриту натрію в варених ковбасах за рахунок використання денітрифікуючої культури Staphylococcus carnosus. Обґрунтовано технологічні аспекти її використання та встановлено раціональні строки зберігання варених ковбас зі зниженим вмістом нітриту.

Встановлено раціональну масову частку нітриту натрію в варено-копчених ковбасах. Шляхом дослідження особливостей розвитку стартових культур Staphylococcus carnosus та Lactobacillus plantarum, визначено необхідну кількість бактеріальної закваски. Доведено позитивний вплив бакзакваски на показники якості, харчову цінність і безпеку варено-копчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту та в процесі їх зберігання.

Визначено раціональну масову частку нітриту натрію в сирокопчених ковбасах. Підібране оптимальне співвідношення культур Staphylococcus carnosus, Lactobacillus plantarum та Bifidobacterium animalis, які входять до складу комплексної бактеріальної закваски. Відмічено їхній позитивний вплив на органолептичні, функціонально-технологічні та мікробіологічні показники сирокопчених ковбас зі зниженим вмістом нітриту.

Проведено математичну обробку даних та встановлені оптимальні масові частки нітриту натрію в ковбасних виробах.

Визначено економічну ефективність від упровадження результатів досліджень на м'ясопереробних підприємствах.

Ключові слова: нітрит натрію, варені ковбаси, варено-копчені ковбаси, сирокопчені ковбаси, стартові культури, денітрифікуючі мікроорганізми, біфідобактерії.

Аннотация

Асауляк А.В. Разработка технологии колбасных изделий со сниженным содержанием нитрита. - Рукопись.

Диссертация на получение научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Одесская национальная академия пищевых технологий Министерства образования и науки Украины, Одесса, 2010.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии вареных, варено-копченых и сырокопченых колбасных изделий со сниженным содержанием нитрита натрия за счет целенаправленного использования стартовых культур.

Анализ технологических параметров для каждого вида колбас позволил установить наиболее приемлемые этапы для внесения микроорганизмов, которые удовлетворяют условиям их развития. В связи с тем, что производственный цикл вареных колбас непродолжительный, а для адаптации микроорганизмов к новым условиям необходим определенный промежуток времени, то наиболее подходящим этапом для выдержки был выбран процесс посол мясного сырья. Для производства варено-копченых и сырокопченых колбас - процесс осадки.

Учитывая особенности технологии каждой группы колбасных изделий, был проведен скрининг стартовых культур и обосновано их выбор для каждой группы колбас.

Изучены основные технологические и биохимические свойства денитрифицирующих микроорганизмов, в результате чего была выбрана культуру Staphylococcus carnosus для производства колбасных изделий со сниженным содержанием нитрита. Отмечено, что для производства варено-копченых и сырокопченых колбас использование только монокультуры является неэффективным, поэтому с целью усиления действия выбранного денитрифицирующего микроорганизма необходимо использование его в составе комбинированных бактериальных заквасок.

Установлена возможность снижения массовой доли нитрита натрия в вареных колбасах за счет использования денитрифицирующей культуры Staphylococcus carnosus. Обоснованы аспекты ее использования и необходимая концентрация.

В результате исследования устойчивости окраски, органолептических показателей, микробиологической стабильности, показателей изменения жировой и белковой составляющей изделий, определен рациональный срок хранения вареных колбас со сниженным содержанием нитрита.

Установлена рациональная массовая доля нитрита натрия в варено-копченых колбасах, в фарш которых на этапе осадки вносили специально подобранные стартовые культуры.

Путем исследования особенностей развития стартовых культур Staphylococcus carnosus и Lactobacillus plantarum, определено необходимое количество бактериальной закваски. Экспериментально доказана возможность сокращения продолжительности процесса осадки фарша варено-копченых колбас, за счет биомодификации его молочнокислыми бактериальными культурами.

Проведен подбор цветоулучшающей добавки для использования при производстве варено-копченых колбас со сниженным содержанием нитрита натрия.

Выявлено позитивное влияние бакзакваски на показатели качества, пищевую ценность и безопасность варено-копченых колбас со сниженным содержанием нитрита натрия. Экспериментально установлено, что снижение массовой доли нитрита натрия в варено-копченых колбасах при одновременном использовании стартовых культур, позволяет получить высококачественные колбасные изделия с минимальным содержанием остаточного нитрита, что исключает обнаружение нитрозаминов, повысить содержание аминокислот, витаминов группы В, улучшить переваримость белков in vitro.

По исследованию комплекса показателей (устойчивость окраски, органолептика, активная кислотность, общее бактериальное обсеменение, потери массы, содержание амино-аммиачного азота, летучих жирных кислот, пероксидного, кислотного и тиобарбитурового чисел) установлен рациональный срок хранения варено-копченых колбас со сниженным содержанием нитрита, который составил 20 суток, что соответствует требованиям стандарта.

Определена рациональная массовая доля нитрита натрия в сырокопченых колбасах на основе показателей содержания нитрозопигментов и остаточного нитрита в

готовых изделиях.

Исследованы особенности использования пробиотических бифидобактерий при производстве сырокопченых колбас, а также изучена динамика их развития в процессе созревания фарша.

Подобрано оптимальное соотношение культур Staphylococcus carnosus, Lactobacillus plantarum и Bifidobacterium animalis, которые входят в состав комплексной бактериальной закваски. Отмечено их позитивное влияние на органолептические, функционально-технологические и микробиологические показатели сырокопченых колбас со сниженным содержанием нитрита.

С помощью математической обработки экспериментальных данных установлены оптимальные массовые доли нитрита натрия в вареных, варено-копченых и сырокопченых колбасных изделиях.

Разработаны технологические схемы производства вареных, варено-копченых, сырокопченых колбас со сниженным содержанием нитрита, а также проект нормативной документации на производство варено-копченых колбас со сниженным содержанием нитрита и бактериальной закваской (ТУ У и ТИ).

Проведена промышленная апробация разработанных технологий колбасных изделий со сниженным содержанием нитрита натрия на предприятиях «Мясокомбинат - СХ ТОВ «Дружба народов» ООО «Мироновский хлебопродукт» (АР Крым) и ЧП ФИРМА «ГАРМАШ» (Одесская обл.).

Определена экономическая эффективность от внедрения результатов исследований на мясоперерабатывающих предприятиях.

Ключевые слова: нитрит натрия, вареные колбасы, варено-копченые колбасы, сырокопченые колбасы, стартовые культуры, денитрифицирующие микроорганизмы, бифидобактерии.

Summary

Asauliak A.V. The development of technology of sausages with reduced contents of the nitrite.

Dissertation on reception of a scientific degree of Candidate of Technical Science on the speciality 05.18.16 - Technology of food products. The Odessa national academy of food technologies, Ministry of Education and Science of Ukraine, Odessa, 2010.

The thesis is dedicated to the scientific reasoning and development of the technology of boiled,

half-smoked and raw-cured sausage products with reduced contents of sodium nitrite at the account of purposeful use of the starter cultures.

Considering the particularities of each group of sausage product technology, the screening of the starter cultures was organized and the choice of them for each group of sausages was motivated.

The possibility of sodium nitrite mass share reduction in boiled sausage with the help of the denitrification culture Staphylococcus carnosus use was determined. The aspects of its use were reasoned and rational shelf life of boiled sausages with reduced nitrite contents was proved.

The rational mass share of sodium nitrite in half-smoked sausages was determined. The necessary amount of bacterial leaven was defined by means of the investigation of the development particularities of Staphylococcus carnosus and Lactobacillus plantarum starter cultures. The positive influence of starter cultures on qualitative factors, food value and safety of half-smoked sausages with reduced contents of nitrite during storage was proved.

The rational mass share of sodium nitrite in raw-cured sausages was found. The optimum correlation of Staphylococcus carnosus, Lactobacillus plantarum and Bifidobacterium animalis cultures which are included in the complex bacterial leaven was determined. Its positive influence on organoleptical, functional-technological and microbiological characteristics of raw-cured sausages with reduced nitrite contents was noted.

The mathematical processing of data was organized and rational mass share of nitrite sodium in sausage products was determined.

The cost-effectiveness of introduction of the research results into meat plants was defined.

The keywords: sodium nitrite, boiled sausages, half-smoked sausages, raw-cured sausages, starter cultures, denitrification microorganisms, bifidobacteria.

Размещено на Allbest.ru

...