Принципы разработки альтернативных вариантов рациональных технологий мясных продуктов нового поколения с адаптированными пищевыми добавками

Для подтверждения данных теоретических положений были проведены исследования по проверке полноты реакции нитрита натрия в процессе цветообразования готового продукта. В опытных образцах отмечено значительное увеличение количества нитрозопигментов, что свидельствует об активизации взаимодействия миоглобина и метмиоглобина с оксидом азота, при этом количество нитрозопигментов возрастает прямопропорционально увеличению количества вносимого в фаршевую систему препарата лактулозы. Высокая химическая активность лактулозосодержащих препаратов, по сравнению с сахарозой, способствует более полной трансформации нитрита (табл. 6), в связи с чем в опытных образцах со 100% уровнем введения препаратов «Лактусан» и «Лаэль», зарегистрировано повышенное содержание нитрозопигментов - 61,68 % и 64,13 %, соответственно. При 50 %-ном уровне введения указанных препаратов содержание нитрозопигментов превысило показатели контрольных образцов и составило 57,92 % и 63,95 %, При 25 % уровне содержание нитрозопигментов находилось практически на том же уровне, что и у контрольных образцов из PSE и NOR свинины с традиционным количеством сахарозы.

Рисунок 11. Распределение электронной плотности в комплексе «миоглобин - лактулоза» до геометрической оптимизации

Повышенное содержание нитрозопигментов свидетельствует о высокой степени взаимодействия миоглобина с нитритом натрия в присутствии лактулозосодержащих препаратов, в результате чего снижается количество остаточного нитрита - в 3 - 5 раз по сравнению с контрольными, в зависимости от количества вносимого препарата «Лактусан» и «Лаэль». Показано, что препараты «Лаэль» и «Лактусан» способствуют более полному вовлечению нитрита в процесс цветообразования, что подтверждают экспериментальные исследования по определению нитрозаминов и нитратов.

Для достижения оптимальных качественных показателей готового продукта необходимо создание многоцелевого функционального модуля (МФМ), использование которого приведет к модификации PSE свойств: увеличению ВСС, СМС, ФТС мясных систем, повышению выхода, улучшению и стабилизации цвета, снижении содержания остаточного нитрита. В этой связи с целью оптимизации состава модуля проведены исследования по изучению влияния комплекса фосфатных, белковых и лактулозосодержащих препаратов на функционально-технологические свойства и качественные характеристики фаршевых систем и готовых образцов из PSE свинины.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали стандартным методом наименьших квадратов. Система линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов (а0,, а1, а2, … а123) решалась методом наименьших квадратов с применением метода квадратных корней, что позволило вычислить коэффициенты уравнений регрессий в безразмерной форме и в натуральных величинах, адекватно описывающих влияние комплексного введения трех препаратов на функционально-технологические свойства фаршевых систем и готовые продукты.

Установлено, что введение в рецептуру фарша вареных колбас из PSE свинины лактулозосодержащих препаратов как отдельно, так и в комплексе с белками и фосфатами, положительно влияет на цветовые характеристики готового продукта из этого сырья, способствует уменьшению содержания остаточного нитрита натрия и увеличению образования нитрозопигментов в готовом продукте.

Рисунок 12. Содержание остаточного нитрита натрия

Для определения оптимальных уровней внесения исследуемых препаратов, при которых достигается наиболее приемлемый результат выходных параметров, с помощью вычисленных коэффициентов уравнений регрессий были проведены расчеты значений функций с визуализацией данных. Величинами, наиболее характеризующими функционально-технологические свойства фаршевых систем, является водосвязывающая способность (ВСС), а готового продукта - водоудерживающая способность (ВУС) и потери при тепловой обработке (ПТО). Для наглядности динамики изменения ВСС была локализована интересующая окрестность и в ней проведены исследования значений данного показателя. Ориентируясь на оптимальные значение водосвязывающей способности мясных систем - 98,1%, было показано, что его можно получить шестью различными способами (табл. 7), путем варьирования таких факторов, как уровень внесения белкового препарата (Х2) и фосфата (Х3).

Таблица 7. Динамика изменения показателя ВСС от уровня введения Х2 - белка «Аркон-S» и Х3 - фосфата «Пуромикс-66»

Стремясь свести дозу внесения фосфатного препарата к минимуму, был принят вариант соответствующий следующему уровню введения препаратов: белок (Х2) «Аркон-S»=4,0 % и фосфат (Х3) «Пуромикс-66»=0,248 % (?0,25 %). Полученные графики поверхности отклика и изолиний ее сечений (рис. 13) визуализируют процесс увеличения водосвязывающей способности в зависимости от варьируемых факторов.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 13. Изменение водосвязывающей способности в зависимости от уровня введения препаратов «Аркон-S» и «Пуромикс -66»

По аналогии была проведена математическая обработка экспериментальных данных для совместного использования препаратов - «Лактусан», МБК «Мол-Про», фосфата «Олбрайт». Полученные уравнения регрессии идентичны ранее описанным нами уравнениям, рассчитанным при внесении препаратов «Лаэль», СБК «Аркон-S», фосфата «Пуромикс-66».

Результаты математического моделирования позволили определить количество используемых добавок (в %) в составе МФМ:

-СБК «Аркон-S» - фосфат «Пуромикс-66» - препарат «Лаэль»: 4,0 - 0,25 - 0,15;

- МБК «Мол-Про» - фосфат «Олбрайт» - препарат «Лактусан»: 3,6 - 0,518 - 0,15.

Экспериментальная проверка данных, полученных в результате математического моделирования, подтвердила достоверность расчетного количественного соотношения компонентов в МФМ, способного модифицировать свойства фаршевых систем при производстве колбас из свинины PSE (табл. 8).

Таблица 8. Расчетные и экспериментальные значения основных технологических показателей

Проведенные аналитические и экспериментальные исследования позволили сформировать научные принципы создания и использования многоцелевых функциональных модулей на основе белковых препаратов животного и растительного происхождения, пищевых фосфатов и лактулозосодержащих препаратов для модификации свойств PSE сырья при производстве вареных колбас с гарантированными показателями качества.

5. Научные аспекты создания многоцелевого функционального модуля на основе деминерализованной молочной сыворотки (ДМС), адаптированного к мясным системам

Рассматривая вопрос использования молочной сыворотки в качестве одного из рецептурных компонентов мясопродуктов, следует уделить особое внимание специфичности его состава - значительному количеству кальция. С одной стороны необходимо учитывать, что взаимодействие ионов кальция с кальцийзависимыми белками мышечной ткани, являющейся основным элементом мясного сырья, вызовет изменения структуры белковых молекул, что повлечет за собой изменение функционально-технологических свойств сырья (эмульгирующей, гелеобразующей и водосвязывающей способности). С другой стороны это возможность обогащения ценным макроэлементом пищевых продуктов лечебно-профилактического и функциональ-ного назначения.

При использовании молочной сыворотки в колбасном производстве, в естественном виде и в виде белковых концентратов на ее основе, в мясную систему вносят не только определенное количество белков, лактозы и кальция, но и значительную часть одновалентных ионов - натрия и калия. При этом уровень их внесения нерегулируем, что не позволяет с большой достоверностью прогнозировать свойства системы и, в конечном итоге, качество готового продукта.

Появление современных методов обработки полидисперсных биологических систем, таких как деминерализация, позволяет не только удалить часть минеральных веществ, содержащихся в сыворотке, но и способствует ее частичному раскислению. Деминерализация молочной сыворотки предполагает изменение не только минерального состава, но и физико-химических свойств. Учитывая данные, полученные при проведении поискового эксперимента, в качестве объекта исследования выбрана молочная сыворотка (подсырная и творожная) с уровнем деминерализации 50±2 %, обеспечивающим оптимальный интервал значений рН для мясных систем. Перед проведением процесса обессоливания молочную сыворотку сгущали до концентрации сухих веществ в системе 20 %, необходимой для максимальной электропроводности.

Анализ минерального состав концентрированной подсырной несоленой и творожной сыворотки до и после деминерализации (табл. 9) показал, что процесс деминерализации привел к снижению содержания ионов натрия в три раза, ионов калия - в 3,5-4 раза по сравнению с натуральной сгущенной сывороткой, уменьшению концентрации двухвалентных ионов - Са2+ для творожной - в 2 раза, для подсырной сыворотки - в 1,6 раза и Mg2+, а также анионов фосфора. Однако, значительное количество двухвалентных ионов сохраняется в системе, причем часть из них переходит в ионизированное состояние, что может быть обусловлено удалением одновалентных ионов натрия и калия.

Таблица 9. Минеральный состав молочной сыворотки с концентрацией сухих веществ 20 % (n=3, V<16)

Установлено, что существует зависимость между величиной рН и концентрацией Са2+как в натуральной, так и деминерализованной сыворотке. При этом, не смотря на то, что в результате деминерализации количество общего кальция в сыворотке уменьшилось, уровень ионизированного Са2+ соответствует его содержанию в необработанной молочной сыворотке, что дает основание утверждать, что в процессе электродиализа происходит перераспределение связанного и ионизированного кальция, относительно его общего содержания в системе молочной сыворотки. При этом в интервале рН, наиболее приемлемом для мясопродуктов - 6,0-7,0 ед., сохраняется значительное количество Са2+ (7 - 27 ммоль/л), теоретически достаточного для инициирования процесса ионотропного гелеобразования кальцийзависимых белков.

Для оценки возможности целенаправленного использования молочной деминерализованной сыворотки в качестве катализатора структурообразования проведены исследования характеристик гелей, полученных на основе соевого белкового концентрата, при гидратации его творожной и подсырной деминерализованной сывороткой с массовой долей сухих веществ 10 % и 20 %. В качестве исследуемых показателей были выбраны критическая концентрация гелеобразования (ККГ) и степень пенетрации термообработанных гелей при уровне гидратации препаратов от 1:4 до 1:9 с интервалом разведения 0,5. Экспериментальное определение величины ККГ суспензий соевого концентрата показало, что при использовании воды в качестве растворителя данный показатель составил 11,7 %, в то время как для творожной сыворотки (СВ=10%) критической концентрацией гелеобразования является 10,8 %, для подсырной сыворотки (СВ=10%) - 10,2 %.

При изучении кинетики процессов гелеобразования систем «соевый белок - деминерализованная молочная сыворотка» проводилась также оценка влияния количества внесенного в систему ионизированного кальция. Полученные данные свидетельствуют о том, что при высокой концентрации соевого белка в системе и содержании ионов Са2+ до 108 мг/кг, процессы структурирования протекают достаточно интенсивно, что позволяет получить прочные и стабильные гели для использования в технологии мясопродуктов.

С учетом специфичности свойств ДМС проведены исследования по определению ее влияния на структурирование мясных фаршевых систем. На основании изучения СМС фаршевых систем (ПНС - для сырых фаршей и степень пенетрации - для термообработанных продуктов) установлено, что внесение 15 % и 20 % сыворотки (количество Са2+ составляет 21 - 28 мг/кг для подсырной и 81 - 108 мг/кг для творожной) способствует уплотнению фаршевых систем, что свидетельствует о положительном влиянии ионов Са2+ на процессы структурообразования мясных систем (табл. 10) и улучшения их ФТС.

Таблица 10. Физико-химические и структурно-механические показатели фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Следует отметить, что опытные модели с использованием деминерализованной подсырной сыворотки превосходят по ряду показателей (ВСС, ВУС) как контрольные образцы, так и модели с деминерализованной творожной сывороткой, что обусловлено оптимальным для мышечных белков содержанием ионизированного кальция. В целом, уровень введения молочной сыворотки при ее использовании в мясных фаршевых системах должен коррелировать с количеством вносимых в систему ионов кальция. Компенсировать избыток Са2+ может комбинация с молочной сывороткой кальцийзависимых белков растительного (белки сои) и животного (белки молока) происхождения.

Способность образовывать и стабилизировать эмульсии относится к числу важнейших функционально-технологических свойств пищевых белков. Диаграмма стабильности эмульсий (рис. 14а) свидетельствует о положительном влиянии процесса деминерализации на эмульгирующую способность сывороточных белков молока, что приводит к увеличению объема стабильной эмульсии. Можно полагать, что возраста-ние эмульгирующей способности сывороточных белков обусловлено проведением обессоливания. Для деминерализованной сыворотки ЭС составляет 201,4 г масла на 1 г белка, для натуральной сыворотки - 182,5 г масла на 1 г белка. Сравнительный анализ ЭС соевых белков, белков сухого обезжиренного молока (СОМ) и белков деминерализованной сыворотки позволил установить, что максимальный объем стабильной эмульсии достигается при исходной доле жировой фазы 70 % для всех исследуемых образцов. При этом максимальная ЭС характерна для раствора деминерализованной подсырной сыворотки, что выгодно отличает сывороточные белки молока от других белков. Так, для обезжиренного молока данный показатель составил 187,6 г масла на 1 г белка, для раствора соевого концентрата - 172,5 г масла на 1 г белка, что, соответственно, на 7,3 % и 11,7 % меньше по сравнению ЭС сывороточных белков после деминерализации.

Рисунок 14. Эмульгирующая способность: натуральной и деминерализованной молочной сыворотки (УД = 50 %)

При проектировании состава функционального пищевого модуля на основе деминерализованной сыворотки с высокими ФТС проведено исследование влияния соотношения «Деминерализованная молочная сыворотка : Сухое обезжиренное молоко : Соевый белковый препарат» на интегральную ЭС. Экспериментальные исследования проводили по матрице планирования двухфакторного эксперимента ПЭФ22. В результате реализации униформ-рототабельного плана и статистической обработки полученных экспериментальных данных с помощью программ «Fisher» и «STATISTICA 5.5», получили уравнения регрессии, характеризующие изменение ЭС и максимального объема стабильной эмульсий от количества СОМ (Х1) и СБП (Х2) :

-для ЭС до и после термообработки:

Y1=38,021 - 2,556X1 + 18,445X2 + 0,07X12 - 0,108X1X2 - 0,417X22

Y2 = 37,124 - 2,377X1 + 17,776X2 + 0,06X12 - 0,105X1X2 - 0,401X22

-для максимального объема стабильной эмульсии до и после термообработки:

Y3 = 14,057 + 2,599X1 + 4,17X2 - 0,05X12 - 0,043X1X2 - 0,093X22

Y4 = 27,551 + 1,308X1 + 2,006X2 - 0,028X12 - 0,014X1X2 - 0,046X22

На основе математического анализа полученных результатов можно прийти к выводу, что оптимальными значениями варьируемых факторов являются: концентрация соевых белков - 10 %, концентрация белков обезжиренного молока - 21%. При этом основную часть белков модульной системы составляют белки деминерализованной молочной сыворотки (до 69 %).

На этапе разработки состава модуля, основу которого составляла ДМС с УД = 50% (подсырная или творожная), изучено влияние уровня его введения на ФТС и СМС мясных фаршевых систем, в том числе и в зависимости от характера автолиза исходного сырья. Анализ полученных данных (табл.11) свидетельствует, что использование МДМ в количестве 15 % к массе сырья приводит к повышению ВСС фарша опытных образов до 95,6 % к общей влаге (подсырная сыворотка) и 95,3 % - с творожной сывороткой, что на 3,5 % и 3,2 %, соответственно, выше контрольного, что обусловлено как повышением рН системы, так и присутствием в белковом модуле ионизированного кальция, вступающего во взаимодействие с миофибриллярными кальцийзависимыми белками.

Таблица 11. Качественные показатели модельных фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Комплекс ряда показателей, таких как рН, ВСС фарша, ВУС готового продукта обусловливают увеличение его выхода для опытных образцов. Наибольшие значения данного показателя характерны для образцов с 15 % и 20 % уровнем замены мясного сырья поликомпонентной добавкой на основе подсырной деминерализованной сыворотки и составляют 112,1 % и 112,7 %, соответственно, по сравнению со 106 % для контрольного образца. При этом следует отметить, что наибольшие значения показателей характерны для модельных систем, в состав которых была введен препарат на основе подсырной деминерализованной сыворотки, имеющий, по нашему мнению оптимальное количество ионизированного кальция в системе. Использование обнаруженного эффекта в технологической практике позволяет корректировать ФТС мясного сырья с различным характером автолиза. Так, при использовании свинины PSE применение 15 % функционального модуля позволяет повысить рН фаршевой системы на 0,3-0,4 ед. и повысить водосвязывающую способность на 7 - 10 % за счет изменения величины рН и повышения гидратации мышечных белков при внесении в мясную эмульсию дополнительного количества ионов кальция.

Проведенные аналитические исследования и полученные экспериментальные данные подтверждают предположения о значительном влиянии деминерализации молочной сыворотки на функционально-технологические свойства белков растительного и животного происхождения и их комплексов в силу кальцийзависимого характера. Это свидетельствует о целесообразности и необходимости использования деминерализованной молочной подсырной сыворотки в комплексе с животными и растительными белками при проектировании функциональных белковых модулей, адаптированных к мясным системам, и их применения при производстве мясопродуктов нового поколения, в том числе и функциональной направленности.

При разработке технологии поликомпонентной добавки на основе ДМС учитывали соотношение белка в системе, его ЭС, максимальный объем стабильной эмульсии и результаты исследований процесса структурирования белковых и фаршевых систем. Проектируемая поликомпонентная добавка (молочно-растительный концентрат - МРК «Лак-СОМ») предназначена для использования в качестве многоцелевого функционального модуля, способного регулировать ФТС мясного сырья и обогащать мясопродукты кальцием.

По результатам исследования разработана техническая документация на производство МРК «Лак-СОМ», включающая требования к химическому составу, физико-химическим, микробиологическим и органолептическим показателям продукта. Предлагаемая технология может быть реализована на технологической линии производства сухих молочных продуктов с установкой дополнительно оборудования для приготовления раствора соевого белка и установки для деминерализации молочной сыворотки.

В седьмой главе представлены научно-практические аспекты разработки альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с использованием модульных систем, содержащих молочные белково-углеводные концентраты и растительные жиры. Такой компонентный состав позволит не только регулировать функционально-технологические характеристики мясных фаршевых систем, но и обогащать их за счет корректировки аминокислотного состава и присутствия пребиотической составляющей - лактулозы.

При выборе масложирового ингредиента на основе экспериментальных исследований жирнокислотного состава, устойчивости к процессам окисления, физико-химических и органолептических свойств 4-х видов жиров растительного происхождения в сравнении со свиным шпиком, традиционно используемом в рецептурах колбасных изделий, установлено, что рафинированные дезодорированные масла являются более устойчивыми к процессам гидролиза и их использование в рецептурах колбасных изделий взамен свиного шпика позволит улучшить функциональные свойства и качественные характеристики мясопродуктов.

Исходя их задач исследования, жировой компонент предполагалось вводить в мясные системы в виде отдельно приготовленных эмульсий, в связи с чем был осуществлен выбор эмульгатора из группы белоксодержащих коммерческих препаратов животного и растительного происхождения: соевый белковый концентрат «Майкон S 110», соевый изолят «Лайнпро 90», молочно-растительные белково-углеводные препараты «Белкон-Алев I» и «Белкон-Алев II», молочные белково-углеводные концентраты «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» (разработанные специалистами СевКавГТУ под руководством академика РАСХН, д.т.н., А. Г. Храмцова). Анализ экспериментальных данных по химическому составу свидетельствуют о том, что сухие белковые препараты являются полноценным сырьем для колбасных изделий (табл. 12).

Таблица 12. Химический состав белковых препаратов

** - по данным к.т.н. Стаценко Е. Н.; *** - по данным к.т.н. Барыбиной Л.И.

Проведенный сравнительный анализ основных ФТС белковых препаратов с целью адекватного выбора эмульгатора для его использования в фаршевых системах с заменой животного жира на растительный (рис. 15) показал, что исследуемые белок-содержащие препараты растительного происхождения обладают достаточно высокими показателями водопоглощающей способности (ВПС). Значение показателей ВПС препаратов «Белкон Алев I» и «Белкон Алев II», в состав которых входят: концентрат

Рисунок 15 - Водопоглощающая, жиропоглощающая и эмульгирующая способности белоксодержащих препаратов сывороточных белков, полученный методом ультрафильтрации, обезжиренное молоко и пищевая соевая основа «Молоко соевое», составляет 115,3 % и 103,7 %

Это значительно ниже значений этого показателя у молочных белково-углеводных концентратов «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» - 172,0 % и 130,6 %, соответственно. ЖПС МБУК «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» (140,0 % и 137,8 % ) выше, чем у белков «Белкон Алев I» - 121,6 % и «Белкон Алев II» - 127,5 %. При этом показатели как ВПС, так и ЖПС у белков животного происхождения гораздо выше, чем у молочно-растительных белков и соевых изолятов, что свидетельствует об их хорошей гелеобразующей способности.

Значения ЭС растительных белковых препаратов выше, чем у белковых препара-тов животного происхождения. Однако, несмотря на это более преемлемы молочные белки, что обусловлено рядом факторов - углеводной составляющей, минеральным составом, аминокислотным составом, экономической целесообразностью, экологичес-кой необходимостью и, наконец, предпочтением отечественного производителя импортному. Анализ аминокислотного состава и ОБЦ говядины в/с, соевого белкового концентрата «Майкон S 110» и МБУК «Лактобел-ЭД», подтверждает правильность выбора белкового компонента - полноценные животные белки значительно превосходят растительные по биологической ценности, они лучше сбалансированы по аминокислотному составу, в большей мере отвечают потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах.

Сравнительный анализ химического состава и ФТС концентратов «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» показал различия как в химическом составе концентратов, так и по ряду функционально-технологических свойств. При этом минеральный состав концентрата «Лактобел-ЭД», определяемый условиями деминерализации молочной сыворотки, позволяет повысить ФТС препарата и степень его влияния на мышечные белки, что в целом будет способствовать улучшению качественных характеристик готового продукта. Важно отметить, что наличие лактулозы в концентрате «Лактобел-ЭД» (12,9 ± 0,2 %), обеспечивающее стимуляцию развития бифидофлоры в кишечнике человека, создает предпосылки к переводу продукта в категорию функциональной направленности с низким содержанием остаточного нитрита натрия.

Таким образом, результаты проведенных аналитических и экспериментальных исследований позволили определить основные компоненты для белково-жировых эмульсий, планируемых к использованию в рецептурных композициях колбасных изделий, в том числе относящихся к категории «Халяль», вместо свинины и свиного шпика: МБК «Лактобел-ЭД», дезодорированное рафинированное подсолнечное масло и кокосовое масло. Пищевой эмульгатор, в данном случае МБУК «Лактобел-ЭД», представляет собой комплексную систему, обладающую поверхностно-активными свойствами. Термоденатурация белков молока и сыворотки при сгущении и сушке повышают доступность пептидных цепей и ионизированных аминокислотных остатков. Изучение его растворимости показало, что концентрат хорошо растворяется в водных растворах, кроме этого имеет высокую степень дисперсности, что увеличивает общую поверхность сорбции. С целью разработки рекомендаций по применению белково-жировых эмульсий на основе растительных жиров и МБУК «Лактобел-ЭД» в колбасном производстве был изучен характер изменения свойств эмульсий. Использование подсолнечного масла при определении ЭС МБУК «Лактобел-ЭД» позволило установить, что при введении до 60 % жировой фазы концентрат образовывал стабильные эмульсии. ЭС концентрата составила 150 г жира на 1 г белка. При использовании в качестве жировой фазы предварительно переведенного в жидкое состояние твердого кокосового жира ЭС достигает только 120 г жира на 1 г белка.

С целью увеличения эмульгирующей способности белков в состав эмульсии вводили пищевой фосфат марки «Куравис УН» (Великобритания), наиболее доступный и широко используемый в пищевой промышленности. Концентрацию вводимого фосфата изменяли от 0,5 до 1 %. Установлено положительное влияние фосфатов на эмульгирующую способность концентрата «Лактобел-ЭД» как в системе с кокосовым, так и с подсолнечным маслами, что связано с увеличением рН среды и образованием более прочных адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз. Доля связанного жира достигла 233,3 г жира на 1 г белка при исходной объемной доле жировой фазы 70 %, представленной подсолнечным маслом, и 210,4 г жира на 1 г белка при исходной объемной доле жировой фазы 60 % - для кокосового масла (рис. 16).

Рисунок 16 - Соотношение объемов фаз в системе «жировая фаза - дисперсия «Лактобела-ЭД» в зависимости от концентрации фосфата подсолнечное масло

Полученные результаты исследований позволили определить состав функцио-нальных модулей на основе МБУК «Лактобел-ЭД» и растительных жиров, имеющих высокие ФТС, способные направленно регулировать свойства мясных фаршевых систем.

На этапе разработки и оптимизации рецептур новых видов мясопродуктов было изучено влияние БЖЭ на физико-химические и СМС модельных фаршевых систем, химический состав, а также изменение органолептических показателей готового продукта в зависимости от уровня введения МБУК «Лактобел-ЭД», в виде БЖЭ, и свойств используемых качественных групп мясного сырья NOR и DFD. Результаты исследования модельных фаршевых систем типа вареных колбас, содержащих эмульсии на основе растительных масел и МБУК «Лактобел-ЭД», позволили установить, что с увеличением уровня введения концентрата в виде эмульсий улучшаются физико-химические показатели, СМС и ФТС модельных фаршевых систем по сравнению с контролем.

Особенно наглядно это проявляется в образцах из сырья со свойствами DFD, что обусловлено высоким значением рН, повышенной растворимостью мышечных белков, способствующей получению стойких эмульсии и повышению ФТС фаршевых систем. Это положительно влияет на технологические и структурно-механические характеристики готового продукта, которые превосходят по всем показателям контрольный образец. При этом выход готового продукта из сырья DFD на 6 - 14 % выше, чем в контрольном образце, что согласуется с ранее полученными нами данными.

Дегустационная оценка готового продукта показала гарантированную приемлемость использования рафинированного дезодорированного подсолнечного масла в виде эмульсии с МБУК «Лактобел-ЭД». Опытные образцы с подсолнечным маслом отличались более нежной консистенцией, имели более интенсивную окраску, независимо от качественных групп сырья, по сравнению с контролем. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что используемый концентрат «Лактобел-ЭД», содержащий лактозу и лактулозу, способствует более полному вовлечению нитрита в процесс цветообразования. Это подтверждают проведенные экспериментальные исследования по определению нитрозаминов и нитратов, показавшие их отсутствие в готовом продукте. Сравнительный анализ содержания лактулозы в МБУК «Лактобел-ЭД» и готовых продуктах, проведенный с помощью метода газо-жидкостной хроматографии, подтвердил наличие в готовых образцах колбасных изделий достаточного количества пребиотика лактулозы. По ее содержанию изделия можно отнести к продуктам функционального назначения, обладающих высокой биологической ценностью. В образцах с кокосовым маслом после термической обработки и охлаждения наблюдалось концентрирование, коалесценция кокосового масла, с образованием вкраплений, похожих на мелкоизмельченный шпиг, что снизило органолептическую оценку. Учитывая свойства кокосового масла - высокую температуру плавления, большую скорость кристаллизации по сравнению с животными жирами, способность к многократному переходу из твердого в жидкое состояние и обратно, можно рекомендовать его использование в комплексе с МБУК в технологии нового вида полукопченой колбасы категории «Халяль».

Проведенные исследования по определению ЭС фаршевых систем, позволили установить, что использование эмульсий на основе МБУК «Лактобел-ЭД» позволяет увеличить ЭС на 12-15 %, в случае использования DFD говядины на 14-17 % по сравнению с контролем, что объясняется увеличением уровня растворимости миофибриллярных белков. Проведенные исследования подтвердили целесообразность и необходимость использования МБУК нового поколения в виде белково-жировых эмульсий и в комбинации с жирами растительного происхождения для разработки альтернативных технологий мясопродуктов, в том числе и функциональной направленности - категории «Халяль».

Для разработки нового вида мясопродуктов категории «Халяль» проведена оптимизация рецептур колбасных изделий. Решение этой задачи осуществляли с помощью ЭВМ. При разработке частных рецептур вареных и полукопченых колбас категории «Халяль» использовали симплекс-метод, который при определенных граничных условиях дает возможность получать перечень рецептур, максимально удовлетворяющих установленным требованиям. Данный многовариантный принцип разработки рецептур мясопродуктов основан на увеличении доли источников полиненасыщенных жирных кислот; исключении холестеринсодержащего сырья; повышении биологической ценности; предотвращении окислительной и микробиологической порчи продукта; увеличении сроков хранения за счет сохранения естественных природных антиоксидантов; улучшении пищевой ценности продукта за счет введения в рецептурные композиции МБУК «Лактобел-ЭД» с учетом его высоких ФТС.

При решении задачи в качестве целевой функции были выбраны соотношение белка и жира в композициях, а также себестоимость продукта. Белковая часть рецептурных композиций представлена говядиной NOR или DFD, МБУК «Лактобел-ЭД», жировая - эмульсией на основе растительных масел. Исходя из этого, были разработаны экономико-математические модели рецептур колбасных изделий, включающие как исходные данные (содержание белка, жира, влаги, углеводов), так и выходные (оптимальное соотношение компонентов вводимых в рецептуру и значение критериев оптимальности) данные. Расчет рецептурной задачи производился с применением программы «Optmix», разработанной специально для данной задачи. Рецептурные композиции (табл. 13) по составу используемого в них сырья соответствуют вареным колбасам 1 сорта. Наиболее оптимальной, по совокупности выбранных показателей рационального использования сырья, оптимального соотношения белок: жир, минимальной себестоимости продукции является вариант 6, не смотря на то, что незначительно уступает по себестоимости варианту 7, который отличается более высоким содержанием МБУК «Лакобел-ЭД».

Таблица 13 - Оптимизированные рецептурные композиции вареных колбас

При разработке рецептур новых видов полукопченых колбас (табл. 15) в качестве изделия-прототипа (контроля) была выбрана полукопченая колбаса «Одесская» ГОСТ 16351. Рецептурные композиции по составу используемого сырья соответствуют полукопченым колбасам 1 сорта и характеризуются примерно одинаковым содержанием белка и жира, но вариант 6, с точки зрения себестоимости, наиболее предпочтителен.

Таблица 14 - Оптимизированные рецептурные композиции полукопченых колбас

Проведенная апробация предлагаемых рецептур и технологий в производственных условиях, подтвердила полученные в лабораторных условиях данные. На новые виды колбас разработана и утверждена техническая документация - ТУ 9213 -001-02067965-2009 колбаса вареная «ПРИМА-Лайк», колбаса полукопченая «Мирзаянов-ская» по ТУ 9313-001-02067965-2009.

Исследования качественных показателей готовой продукции, выработанной на промышленных предприятиях показали, что введение в фаршевые системы МБУК «Лактобел-ЭД» способствует более полной трансформации нитрита, поэтому в опытных образцах отмечено снижение количества остаточного нитрита в 1,5 - 2 раза и повышение количества нитрозопигментов. Для вареных колбас этот показатель на 7,84 % выше по сравнению с колбасой, изготовленной по ГОСТ, для полукопченых колбас - на 2,6 %. Инструментальная оценка цвета показала более интенсивную окраску опытных образцов как вареных, так и полукопченых колбас.

Проведенные исследования по использованию МБУК нового поколения «Лактобел-ЭД» в комплексе с растительными жирами в качестве многоцелевого функционального модуля позволяют разработать альтернативные технологии импортозамещающих мясопродуктов, которые можно отнести к категории функцио-нальных, являющиеся конкурентоспособными, обеспечивающими экономическую эффективность при их внедрении в производственный процесс. Согласно проведенным исследованиям, разработанные колбасные изделия, соответствуют предъявляемым нормам качества продукта категории «Халяль», что подтверждают акты промышленных испытаний, проведенных на предприятии ООО «Халяль» (Самарская область).

Восьмая глава посвящена разработке инновационных технологий мясопродуктов на основе реализации биотехнологического потенциала мясного сырья с различным характером автолиза и адаптированных многоцелевых функциональных пищевых модулей. На основании развиваемых в диссертации теоретических положений концепции, анализа и обобщения полученных экспериментальных данных, предложен ряд новых рациональных технологий альтернативных видов мясопродуктов и многоцелевых функциональных модулей. Особенностью разработанных рецептур и технологий является использования принципов реализации биотехнологического потенциала каждого из компонентов рецептур за счет взаимокомпенсации либо модификации функционально-технологических свойств.

Предложенная схема сортировки мясного сырья по величине рН в ранний послеубойный период апробирована в производственных условиях Ставропольского мясоконсервного комбината. Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на предприятиях отрасли. Производимые по данным технологиям мясопродукты и белковые добавки соответствуют требованиям СанПиН.

Девятая глава посвящена оценке социально-экономической значимости и экологической безопасности разработанных технологий и продуктов.

Социальная значимость разработанных технологий заключается в создании пищевых продуктов с заданными составом и свойствами из мясного сырья различных качественных групп - PSE, NOR и DFD, регулирование характеристик которого обеспечивалось за счет использования адаптированных многоцелевых функциональных модулей на основе пищевых добавок. Для выработки изделий с требуемыми характеристиками использовались продукты переработки перспективных вторичных ресурсов молочной промышленности, белок- и жиросодержащие компоненты растительного и животного происхождения, богатые питательными и минеральными веществами.

Представлен расчет основных технико-экономических показателей производства разработанных видов мясопродуктов, подтверждена целесообразность реализации новых технологий.

Проведен экологический мониторинг технологических процессов получения пищевых добавок и подтверждена экологическая безопасность разработанных технологий и продукции.

Заключение

Выводы.

1. Теоретически и экспериментально обоснована концепция разработки альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с адаптированными многоцелевыми функциональными модулями.

2. Изучение объемов мясного сырья различных качественных групп NOR, PSE и DFD, на примере сырьевой зоны Ставропольского края, поступающего из промышленных комплексов и частных фермерских хозяйств, исследования динамики его функциональных и биотехнологических свойств в послеубойный период позволили разработать методику сортировки туш по величине рН в комплексе с цветовыми и технологическими характеристиками.

3. На основании изучения свойств мясного сырья с разли...