Оптимизация технологии производства рубленых полуфабрикатов с использованием продуктов комплексной переработки птицы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оптимизация технологии производства рубленых полуфабрикатов с использованием продуктов комплексной переработки птицы

И.Ф. Горлов

Аннотация

Актуальность. Из-за возрастающего спроса на мясные продукты как основные продукты рациона питания всех групп населения в настоящее время рубленые полуфабрикаты являются лидером продаж на российском рынке. На сегодняшний день люди живут в быстром ритме жизни, поэтому мясные полуфабрикаты востребованы по всему миру, так как позволяют сэкономить время на приготовлении. Но мясных функциональных полуфабрикатов высокого качества на рынке сбыта мало, следовательно, необходимо расширить ассортимент и тем самым появятся новые группы потребителей. Объект. Для экспериментального исследования выбраны образцы рубленых полуфабрикатов из мяса и пищевых субпродуктов птицы с растительными компонентами с функциональными свойствами. Исследование посвящено оптимизации технологии производства рубленых полуфабрикатов из мяса птицы и созданию пищевого продукта с улучшенными функционально-технологическими свойствами. Цель. Разработка рецептуры и способа производства рубленых полуфабрикатов с использованием белковожировой эмульсии и растительных компонентов. Материалы и методы. Отбор и подготовку проб для лабораторных исследований осуществляли согласно единой методике в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51447-99 (ИСО 3100-1-91). Выработка и исследования контрольного и опытных образцов проведены по общепринятым методикам в соответствии с действующей нормативно-технической документацией пищевой отрасли. Результаты и выводы. Использование животных и растительных компонентов, вносимых в состав продукта для обогащения его состава - белково-жировой эмульсии с использованием куриных субпродуктов и пророщенного зерна пшеницы, а также и кабачка, является весьма целесообразным с технологической и экономической точки зрения. Была выявлена оптимальная концентрация животных и растительных компонентов в продукте, при которой органолептические и функциональнотехнологические показатели рубленых полуфабрикатов улучшаются. Опытные образцы, содержащие в своем составе белково-жировую эмульсию из мяса цыплят-бройлеров и куриных субпродуктов, пророщенное зерно пшеницы и кабачок, превосходят контрольный образец по содержанию жира - на 0,2 %; по содержанию белка - на 1,3 %. Оптимизированные рецептуры позволяют также достичь высоких функционально-технологических показателей. Экономическая эффективность предлагаемой рецептуры и технологии подтверждена расчетом себестоимости производства опытных образцов, которая составила 162,4-164,5 рублей за килограмм. полуфабрикат рубленый рецептура

Ключевые слова: рубленые полуфабрикаты, мясо птицы, субпродукты птицы, соевый белковый изолят, белково-жировая эмульсия, кабачок, пророщенное зерно пшеницы.

OPTIMIZATION OF PRODUCTION TECHNOLOGY OF CHOPPED

SEMI-FINISHED GOODS USING PRODUCTS OF COMPLEX PROCESSING OF POULTRY

I. F. Gorlov^1,2, M. I. Slozhenkina^1,2, L. V. Khoroshevskaya¹, S.E. Bozhkova², S.A. Gnilomedova², E. G. Abramenko¹

Введение

На сегодняшний день люди живут в быстром ритме жизни, поэтому мясные полуфабрикаты востребованы по всему миру, так как они позволяют сэкономить время на приготовление продуктов питания [2, 5, 11]. Но ассортимент мясных функциональных полуфабрикатов на рынке сбыта представлен незначительно, следовательно, необходимо расширить ассортимент и привлечь новые группы потребителей. Организация производства полуфабрикатов рубленых формованных с высокими показателями качества поможет решить эту проблему [4, 7, 8, 10, 12].

Оптимизация технологии производства путем введения в фарш дополнительных ингредиентов в составе белково-жировой эмульсии, а также добавление в рецептуру рубленых полуфабрикатов растительных компонентов, в частности кабачка, пророщенного зерна пшеницы, позволит получить продукт комбинированного состава, отвечающего современным запросам потребителей [2, 4, 6, 7, 9].

Инновационность разработанной рецептуры рубленых полуфабрикатов заключается в комбинировании ингредиентов животного и растительного происхождения, вводимых в фарш в виде белково-жировой эмульсии, полученной куттерованием, в состав которой входит мясо цыплят-бройлеров, куриная шкурка, обработанная шея кур с кожей, мышечные желудки, сердечки, соевый белковый изолят, пророщенное зерно пшеницы, а также ледяная вода для гидратации сухих компонентов и поддержания необходимого температурного режима эмульсии (не выше 10⁰С).

Использование в рецептуре рубленых полуфабрикатов взамен пшеничной муки пророщенного зерна пшеницы обусловлено наличием в нем белковых соединений с активными ферментными и аминокислотными составляющими (энзимы, аминокислоты, фитогормоны, др.). Это увеличивает питательность и усвояемость пророщенной биомассы [1].

Процесс проращивания зерна пшеницы - это, в первую очередь, переход семян из зародышевого состояния к активной фазе роста, что возможно при оптимизации влажности, температуры, доступе кислорода, др. Высокую эффективность применения электрохимически активированного раствора католита при замачивании зерна пшеницы для его проращивания можно объяснить влиянием его активных частиц, которыми являются ионы (ОН"), ион-радикалы, растворенный водород (атомарный и молекулярный), способствующие увеличению проницаемости мембранных оболочек клеток, а также стимулирующие активность ферментов. Исследованиями установлено, что полученные в таких условиях проростки дополнительно обогащены калием и витаминами по сравнению с исходными зернами на 5-50 % [3].

Актуальность организации производства рубленых полуфабрикатов с растительными компонентами и с использованием продуктов комплексной переработки цыплят-бройлеров (мяса, куриной шкурки, субпродуктов - сердца, мышечных желудков, шеи с кожей, др.) становится одним из вариантов увеличения экономический эффективности предприятия, в том числе за счет привлечения внимания потребителей, ориентированных на полезное функциональное питание.

Цели и задачи.

Цель исследования - разработка рецептуры и способа производства рубленых полуфабрикатов с использованием белково-жировой эмульсии с субпродуктами кур и растительными компонентами. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- оптимизация технологии производства рубленых полуфабрикатов;

- оптимизация рецептуры рубленых полуфабрикатов;

- выработка экспериментальных образцов;

- органолептическая оценка образцов;

- анализ физико-химических показателей образцов;

- анализ функционально-технологических свойств (ФТС) образцов;

- анализ энергетической ценности выработанных продуктов;

- оценка экономической эффективности производства.

Методы и материалы. Последовательность и взаимосвязь этапов исследования рубленых полуфабрикатов с улучшенными функционально-технологическими свойствами отражены блок-схемой на рисунке 1. Исследование проводилось на базе кафедры "Технология пищевых производств" Волгоградского государственного технического университета, комплексной аналитической лаборатории ГНУ НИИММП.

Рисунок 1 - Блок схема экспериментального исследования

Для решения поставленных задач и достижения целей экспериментального исследования были выполнены следующие этапы:

- оптимизация рецептуры и технологии

Для экспериментальной выработки образцов рубленых полуфабрикатов из мяса и пищевых субпродуктов птицы разработана технологическая схема производства с оптимизацией рецептур с учетом внесенных компонентов растительного и животного происхождения.

- производство образцов рубленых полуфабрикатов

Производились три образца рубленого полуфабриката.

Контрольный образец был выработан на основе мяса цыплят-бройлеров (без пищевых субпродуктов птицы и растительных компонентов - кабачка и пророщенного зерна пшеницы) по традиционной технологии в соответствии со сборником рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания.

Опытный образец №1 содержит в своей рецептуре взамен части основного мясного сырья - белково-жировую эмульсию, в состав которой входят мясо цыплят- бройлеров, куриная шкурка, обработанная шея кур с кожей, мышечные желудки, сердечки, а также взамен яичного порошка - соевый белковый изолят, взамен пшеничной муки - пророщенное зерно пшеницы.

Опытный образец № 2 вырабатывался аналогично рецептуре опытного образца №1 и дополнительно содержит частично взамен свежего лука - кабачок.

Проращивание зерна пшеницы (сорт "Житница") осуществляли в комплексной аналитической лаборатории ГНУ НИИММП по запатентованному способу [3], включающему обработку зерна электрохимически активированным водным раствором. Зерно пшеницы замачивали в течение 3-х часов в католите раствора KCl с концентрацией 0,5 г/л с pH 11,6; ОВП -900 мВ и далее проращивали во влажном состоянии. За основной контролируемый показатель влажного пророщенного зерна принимали наличие зародышевого корешка длиной не более 2 мм у 90 % семян. Влажность биомассы перед внесением в фаршевую эмульсию должна составлять не более 60 %, рН 5,8-6,0. Влажность контролируется по общепринятой методике (Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов М.: Колос, 2001. - 376 с.) (высушивание до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 103±2 ⁰С), рН - с помощью лабораторного рН-метра.

Масса каждого образца фарша для выработки рубленых замороженных полуфабрикатов - 100 г. Рецептуры фаршевых систем представлены в таблице 1.

- оценка органолептических показателей

Проводили анализ органолептических показателей готовых изделий (5 дегустаторов, 10-балльная шкала) для сравнения экспериментальных образцов, содержащих различные ингредиенты.

- определение массовой доли белка

Определение количества белков в опытных образцах выполнялось методом Кьельдаля согласно ГОСТ 25011-2017 "Мясо и мясные продукты. Методы определения белка" Масса каждого образца для анализа - 2 г.

- определение массовой доли жира

Таблица 1 - Рецептуры рубленых полуфабрикатов

Примечание: * - куриные субпродукты (куриная шкурка, мышечные желудки, сердечки куриные, шея кур с кожей) берутся в общем количестве 20 кг на 100 кг всего основного сырья / Note: * - chicken by-products (chicken skin, muscular stomach, chicken hearts, chicken neck with skin) are taken in a total amount of 20 kg per 100 kg of all the main raw materials.

Определение массовой доли жира в опытных образцах выполнялось методом экстракции по ГОСТ 23042-2015 "Мясо и мясные продукты. Методы определения жира". Масса каждого образца для анализа -1,5 г.

- анализ функционально-технологических свойств (ФТС)

Переработке мясного сырья сопутствуют сложные физико-химические и биохимические процессы. Для того чтобы спрогнозировать поведение мясного сырья во время промышленной переработки применяют совокупность функционально-технологических и структурно-механических показателей, реально отображающих его качество. К важнейшим функциональным свойствам мясного сырья причисляют его способность связывать влагу (ВСС, %), создавать стабильные белково-жировые эмульсии (СЭ, %), влагоудерживающую (ВУС, %), жироудерживающую способность (ЖУС, %) мясного фарша, сочность, нежность готового продукта и др. (Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов М.: Колос, 2001. - 376 с.).

Массовую долю связанной влаги определяли по методу центрифугирования; оценка влагоудерживающей способности проводилась по определению разности между массовым содержанием влаги в фарше и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки; жироудерживающая способность мясного фарша определялась по разность между массовым содержанием жира в фарше и количеством жира, отделившимся в процессе термической обработки. Стабильность эмульсии анализировали по отношению общего объема эмульсии к объему эмульгированного жира (Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов М.: Колос, 2001. - 376 с.).

- анализ себестоимости производства

Расчет себестоимости производства экспериментальных образцов был выполнен путем калькуляции затрат на их производство в учебном центре "Колбасный цех "Технолог" кафедры Технологии пищевых производств ВолгГТУ.

Результаты и обсуждение. Способ производства замороженных рубленых полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров с использованием продуктов комплексной переработки птицы с добавлением животных и растительных компонентов включает подготовку мясного сырья, составление фарша, формование, замораживание, упаковывание и реализацию продукта. Способ производства рубленых полуфабрикатов с растительными компонентами относится к нетрадиционному. Способ вполне прост и не предусматривает дополнительной подготовки мясного сырья, кроме его измельчения. Растительные компоненты должны пройти подготовку: мойка кабачков и их измельчение, проращивание зерна пшеницы.

Особенности способа производства заключаются в том, что в куттере при непрерывном перемешивании и измельчении приготавливают белково-жировую эмульсию, поэтапно (каждые 1,5-2,0 минуты) добавляя следующие виды сырья: мясо цыплят-бройлеров, куриная шкурка, мышечные желудки, сердечки, соевый белковый изолят, шея кур с кожей, пророщенное зерно пшеницы. Ледяную воду добавляют пропорционально в три этапа в течение цикла куттерования, которое длится 12 мин, причем температура белково-живроой эмульсии не должна превышать 10 ⁰С.

Дальнейшее фаршесоставление (смешение всех компонентов согласно рецептуре) проводится в фаршемешелке при непрерывном перемешивании в течение не более 15 мин, температура готового фарша не должна превышать 12 ⁰С.

Технологическая схема производства рубленых формованных полуфабрикатов представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Технологическая диаграмма производства рубленых полуфабрикатов

Полученные результаты оценки органолептических показателей рубленых полуфабрикатов после термической обработки (жарки) представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Органолептические показатели рубленых полуфабрикатов

Результаты дегустации выработанных продуктов разработанного ассортимента полуфабрикатов после термообработки (жарки) с балльной оценкой органолептических показателей: внешнего вида, консистенции, цвета и запаха с привлечением 5 дегустаторов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Данные дегустации ассортимента полуфабрикатов

Таким образом, исходя из потребительской оценки органолептических качеств опытных образцов выявлено, что рецептуры приготовленных продуктов составлены корректно - средний балл по каждому показателю не ниже 9,5.

Полученные значения массовой доли белка и массовой доли жира в исследуемых образцах представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Сравнительная характеристика содержания жира и белка в образцах

Согласно рисунку 3 можно сделать вывод о том, что опытные образцы №1 и №2 превышают по показателю жирности контрольный образец на 0,2 %, так как в их рецептуру добавлены куриная шкурка и шея кур с кожей, и другие пищевые субпродукты. По содержанию белка опытные образцы №1 и №2 превосходят контрольный образец на 1,3 %, что объясняется добавлением в рецептуру высокобелковых компонентов (изолят соевого белка, пророщенное зерно пшеницы).

Результаты определения функционально-технологических свойств фаршевых эмульсий представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Экспериментальные данные определения ФТС мясных систем

Из данных таблицы 4 следует, что у опытного образца №1 и опытного образца №2 значение влагосвязывающей способности выше, чем у контрольного образца - на 9,8 и 0,5 %. Это говорит о том, что фарш опытных образцов не водянистый, и избыточная влага в них по рецептуре (5 кг на 100 кг основного сырья) прочно связана с компонентами за счет добавленного соевого белкового изолята и преимущественно за счет оптимизации технологии - введения стадии куттерования для производства белково-жировой эмульсии.

Значение влагоудерживающей способности образца №1 превосходит значения образца №2 на 4 % и контрольного образца - на 6 %. Жироудерживающая способность образца №1 выше значений образца №2 и контрольного образца соответственно на 6,5 % и 8,5 %. Стабильность эмульсии опытного образца №1 превышает значение контрольного образца на 8 % и значение образца №2 - на 6 %.

Исходя из экспериментальных данных по результатам исследований ФТС фарша можно сделать вывод, что наименьшие показатели ВВС, ВУС, ЖУС, СЭ фарша получены в контрольном образце, а наилучшие - в опытных образцах №1 и №2. Приведенные данные доказывают, что опытный образец №1 превзошел другие исследуемые образцы благодаря наличию в его составе белково-жировой эмульсии с пророщенным зерном пшеницы, сочетающей белки животного и растительного происхождения, улучшающей структурно-механические свойства (липкость, когезию, устойчивость фарша к физическим параметрам окружающей среды, др.).

Таблица 5 - Расчет себестоимости производства экспериментальных образцов

На основе выработки опытных образов в экспериментальном колбасном цехе "Технолог" (ВолгГТУ) была произведена оценка экономической эффективности производства путем расчета себестоимости продукта и производственных затрат по рыночным ценам на конец 2021 года. Себестоимость продукции для каждой позиции ассортимента представлена в таблице 5.

По результатам проектной калькуляции расходов на производство образцов можно сделать вывод, что себестоимость опытных образцов не превысила цены фарша из мяса цыплят-бройлеров, который используется при их производстве, что имеет большое значение для продуктов этой сегментной группы. При суммировании всех значений затрат была вычислена себестоимость каждой позиции готового продукта (замороженный рубленый полуфабрикат - котлеты). Для опытного образца № 2 себестоимость составила 164,5 руб./кг, что ниже себестоимости контрольного образца на 18,1 руб./кг, для опытного образца №1 себестоимость составила 162,4 руб./кг, что ниже себестоимости контрольного образца на 20,2 руб./кг. Разность в затратах на производство экспериментальных образцов объясняется разным рецептурным составом фаршевых композиций, а также необходимость внедрения дополнительных технологических стадий при производстве белковожировых эмульсий и обработки растительного сырья.

Выводы

В сравнении с другими мясными продуктами рубленые замороженные полуфабрикаты имеют определенное преимущество: позволяют производителю реализовывать продукцию в ценовом сегменте "эконом", что повышает спрос на данную продукцию. Именно технология производства комбинированных изделий с использованием белков животного и растительного происхождения (куриной шкурки и пищевых субпродуктов птицы, пророщенного зерна пшеницы, кабачка) способствует снижению себестоимости продукции при сохранении показателей качества на высоком уровне.

При проведении исследования было доказано, что опытные образцы №1 и №2, содержащие в своем составе помимо традиционного сырья пищевые субпродукты птицы и растительные компоненты (пророщенное зерно пшеницы, кабачок), превосходят контрольный образец по функционально-технологическим показателям: ВСС выше на 9,3-9,8 %; ВУС - на 4,0-6,0 %; ЖУС - на 6,5-8,5 %; СЭ - на 6,0-8,0 %.

Пищевая ценность продукта, выработанного по рецептурам опытных образцов №1 и №2, также превосходит контрольный: по содержанию жира - на 0,2 %; по содержанию белка - на 1,3 % в связи с использованием при производстве куриных субпродуктов и шкурки, а также растительных белков (соевого изолята, пророщенного зерна пшеницы).

Производство рубленых формованных полуфабрикатов по предлагаемой технологии можно отнести к эффективной комплексной переработке сырья, так как в рецептуре используется мясо цыплят-бройлеров, пищевые субпродукты (сердца, мышечные желудки, шея с кожей) и куриная шкурка, а также растительные компоненты (пророщенное зерно пшеницы, кабачок), что положительно отражается на экономических показателях производства.

Себестоимость выработанных рубленых замороженных полуфабрикатов - котлет по оптимизированным рецептурам составила 162,4-164,5 рублей за килограмм, что при учете наценки свыше 30 % будет соответствовать средним розничным ценам на продукцию данного вида в Нижневолжском регионе.

Библиографический список

1. Веретнова О.Ю., Сафронова Т.Н. Разработка рецептуры мясных комбинированных фаршей с использованием пророщенного зерна пшеницы // Вестник КрасГАУ. 2015. № 10. С. 112-115.

2. Влияние растительных компонентов на характеристики полуфабрикатов рубленных в оболочке / А.Д. Тимофеева, В.Н. Храмова, К.С. Федосеев, В.В. Пузанова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 2 (50). С. 245-251.

3. Влияние функциональных добавок на качество мясных рубленных полуфабрикатов в оболочке комбинированного состава / В.И. Манжесов, И.В. Максимов, С.Ю. Чурикова, Е.Е. Курчаева, С.В. Калашникова // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. 2018. № 1 (10). С. 138-144.

4. Гаврилова Е.В. Растительное сырье в производстве полуфабрикатов мясных рубленых // Сельскохозяйственный журнал. 2014. № 7.

5. Исследование и разработка мясных рубленых полуфабрикатов / Е.А. Речкина, Г.А. Губаненко, Л.П. Рубчевская, А.И. Машанов // Вестник КрасГАУ. 2015. № 8.

6. Analysis of efficiency of production of sausage products using non-traditional vegetable raw materials / I. F. Gorlov, S. E. Bozhkova, Y. D. Danilov, E. Y. Anisimova, N. I. Mosolova, J. V. Starodubova // Paper presented at the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. № 548 (8).

7. Knorr D., Augustin M. A. Food processing needs, advantages and misconceptions // Trends in Food Science & Technology. 2021. Vol. 108. P. 103-110.

8. Manufacturing process efficiency analysis of fried sausages with original additives / A. I. Sukhareva, I. F. Gorlov, M. I. Slozhenkina, S. E. Bozhkova, A. S. Miroshnik // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. № 677 (3).

9. Method for production of ham products / S. E. Bozhkova, A. S. Zvorygina, I. F. Gorlov, M. I. Slozhenkina, O. P. Shakhbazova, A. K. Natyrov, A. S. Miroshnik // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. 677 (3).

10. Paska M., Masliichuk O. Microstructural studies of improved meat chopped semi-finished products // Chemical Engineering: Food Production Technology. 2017. № 3 (35).

11. Poluskina T. M. Modern Russia agrarian polity in the context of globalization // World of Scientific Discoveries. 2013. Series B. 1. P. 105-119.

12. Ponomarev A. S., Pastushkova E. V., Chugunova O. V. Use of food ingredients of plant origin in the chopped meat semi-finished products technology // Food industry. 2021. № 3.

Размещено на Allbest.ru