Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 8
1.1 Характеристика пищевых веществ мяса птицы и их значение в питании 8
1.2 Контаминанты мяса птицы: источники и свойства в пищевых системах 16
1.3 Роль технологических факторов в повышении пищевой ценности мяса птицы 30
Глава II. Объекты, материалы и методы исследований 40
2.1 Объекты и материалы исследований 40
2.2 Схема экспериментальных исследований 42
2.3 Методы исследований 44
2.4 Математическое планирование и статистическая обработка результатов эксперимента 56
Глава III. Биотехнологическая эффективность откорма цыплят-бройлеров 59
3.1 Характеристика препарата спирулины как биологически активной кормовой добавки 59
3.2 Влияние качества откорма цыплят-бройлеров на продуктивность и производственные характеристики поголовья 64
3.3 Влияние качества откорма на метаболическую активность и биотехнологические показатели сырья 73
3.4 Исследование влияния модифицированного откорма на биодеградацию и усваеваемость кормовых веществ 76
3.5 Оценка биотехнологического потенциала мяса цыплят-бройлеров при модифицированном откорме 82
Глава IV. Функционально-технологические свойства мяса цыплят-бройлеров и продуктов его переработки 98
4.1 Исследование состава пищевых веществ и расчет биологической ценности 98
4.2 Определение контаминантов мяса цыплят-бройлеров 113
4.3 Функционально-технологические свойства мяса цыплят-бройлеров 114
Глава V. Влияние технологических факторов на качество и безопасность птицепродуктов 128
5.1 Оценка массовой доли, пищевой и биологической ценности частей тушек птицы при различных способах разделки 128
5.2 Влияние посола и термической обработки на качество и безопасность птицепродуктов 138
5.3 Характеристика пищевых добавок с антитоксичными свойствами 143
5.4 Апробация технологий продуктов из мяса цыплят-бройлеров 154
Выводы 171
Список использованных источников 173
Приложения 186
- Контаминанты мяса птицы: источники и свойства в пищевых системах
- Влияние качества откорма цыплят-бройлеров на продуктивность и производственные характеристики поголовья
- Исследование состава пищевых веществ и расчет биологической ценности
- Характеристика пищевых добавок с антитоксичными свойствами
Введение к работе
Актуальность работы. Проблема биологической безопасности употребления в пищу различных продуктов питания, и в первую очередь животного происхождения, как самых богатых полноценными белками, относится к наиболее важным не только в России, но и во всех высоко развитых странах мира. В связи с этим актуальным является не только объективный контроль продуктов на безвредность, но и разработка рекомендаций по совершенствованию технологических процессов производства сырья и продуктов, обеспечивающих минимальное попадание вредных веществ в организм человека при питании.
В последнее десятилетие отмечается устойчивый и стабильный рост производства мяса птицы (прежде всего цыплят-бройлеров) на фоне снижения объемов производства мяса сельскохозяйственных животных. Мясо птицы - качественный, богатый белками продукт с выраженными диетическими свойствами, который представляет широкие возможности для создания птицепродук-тов с широким спектром сенсорных характеристик.
Как источник пищевого сырья, птица - универсальный "биореактор" для эффективного производства полноценных животных белков, данный нам природой. Она отличается высокой скороспелостью и интенсивностью роста, не зависит от погодных условий, базируется на комбикормах промышленного изготовления. В связи с этим, очевидно, качество и безопасность продуктов питания из срья биологического происхождения может быть обеспечены при управляемых прижизненных и производственно-технологических факторах убоя и переработки. Несмотря на имеющиеся многочисленные данные о влиянии откорма, содержания, породы, режимов и способов убоя и переработки на уровень качества и безопасность конечных продуктов, информация носит разобщенный характер, требует углубленных исследований и комплексной оценки результатов. Особенно важно исследование влияния биологически активных добавок при откорме, которые влияют на метаболическую активность организма, формирование тканей и, как следствие, качество и безопасность мяса цыплят-бройлеров.
Цель работы состоит в разработке комплекса мероприятий по производству биологически полноценных и безопасных птицепро-дуктов на основе исследования особенностей метаболизма пищевых
веществ при использовании биологически активных добавок на примере спирулины платенсис в кормовых рационах и применения целенаправленных технологических приемов переработки сырья. В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
обоснование выбора и характеристика препарата спирулины платенсис;
обоснование условий применения препарата при откорме птицы;
исследование влияния модифицированного откорма на метаболическую ' активность, производственно-технические показатели выращивания птицы, пищевую ценность и безопасность мяса птицы и птицепродуктов;
характеристика пищевой ценности, уровня безопасности и функционально-технологических свойств мяса птицы различных анатомических участков, органов и тканей;
обоснование рациональной схемы разделки, условий посола и термообработки для снижения уровня токсикантов в сырье;
исследование возможности использования пищевых добавок в рецептурно-компонентных решениях для обеспечения качества и безопасности птицепродуктов;
разработка практических рекомендаций по стабилизации качества и безопасности птицепродуктов.
Работа соответствует направлениям реализации государственной политики в области здорового и безопасного питания населения РФ и выполнена в рамках госбюджетной НИР кафедры экспертизы товаров Северо-Осетинского государственного университета «Использование биологически активных добавок растительного происхождения в технологии пищевых продуктов».
Научная новизна. Предложено и обосновано применение биологически активной добавки - препарата спирулины при откорме цыплят-бройлеров различных кроссов и возрастов. Установлено ее положительное влияние на метаболическую активность, ферментолиз, перева-риваемость и усваеваемость питательных веществ. Биоконверсия достоверно увеличивает соотношение съедобной и несъедобной части тушек, пищевую и биологическую ценность, а также позволяет значительно снизить депонирование контаминантов в сырье для производства пищевых продуктов.
Введение в рационы спирулины 0,7-2,0 %не оказывает отрицательного влияния на функционально-технологические свойства и со-
держание пигментов, органолептические показатели сырого, вареного мяса и бульона. Целенаправленная разделка тушек позволяет дифференцированно использовать анатомические участки и продукты переработки тушек с применением технологических процессов, снижающих уровень контаминантов мяса при использовании посола мокрого на 10-15 %. Среди видов термической обработки предпочтительно использование варки и запекания, что позволяет дополнительно снизить содержание вредных веществ на 12 %.
Показано, что введение в фарш пищевых волокон в виде различных клетчаток и коллагеновых белков (в виде коммерческих препаратов животного белка СканПро Т- 95) возможно значительно стабилизировать качество пищевых систем.
Учитывая сорбционные свойства неусвояемых биополимеров, их следует рекомендовать при рецептурных решениях для обеспечения высокого уровня безопасности в концентрациях 10-20 %.
Практическая ценность работы. Экспериментально установлено, что препарат спирулины 0,5-2,0 % к массе корма стимулирует зоотехнические и производственно-технологические показатели птицеводства при предпочтительности дозы - 2 %. Модифицированный откорм позволяет увеличить массу тушек на 14,3 %, в том числе увеличить выход тушек I категории - на 2,9 %, II категории - на 1,4 %.
Проведена промышленная апробация откорма в условиях реального хозяйства ГУПП птицефабрика "Михайловская". Расчеты показали , что за счет положительного влияния на сохранность поголовья, по-едаемость корма, убойные характеристики и качество мяса получен экономический эффект 28000 р. на 1т продукции.
Оценка анатомических участков и продуктов переработки позволили рекомендовать рациональную технологию переработки для производства полуфабрикатов и кулинарных изделий из мяса цыплят-бройлеров. Технологии апробированы в условиях колбасного цеха ПБОЮЛ "Ахполов" (г. Владикавказ).
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены в период 2004-2008 г. на международных научных и научно-практических конференциях: «Устойчивое развитие горных территорий, проблемы и перспективы интеграции науки и образования» (г. Владикавказ, 2004 г), «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (г. Ставрополь, 2005 г.), «Актуальные проблемы биологии в животноводстве» (г. Боровск, 2006 г),
«Глобальный научный потенциал» (г. Тамбов, 2006 г.), «Безопасность и качество» (г. Саратов, 2007 г.); «Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство» (г. Воронеж, 2008 г.); всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: «Товарный консалтинг и аудит качества (современные проблемы качества» (г. Екатеринбург, 2004 г.), «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (г. Москва, 2004 г.), «Актуальные проблемы экологии и сохранение биоразнообразия» (г. Владикавказ, 2005 г.)
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 12 работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, характеристику объектов и методов исследований, три главы экспериментальной части, выводы, список использованных источников и приложения. Работа содержит 228 страницы машинописного текста, в том числе 50 страниц приложений, 70 таблиц, 25 рисунков. Библиография включает 124 наименования, в том числе 19 иностранных.
Контаминанты мяса птицы: источники и свойства в пищевых системах
Одним из главных направлений государственной политики в области здорового питания является обеспечение населения безопасными и качественными продуктами [5, 22].
Качество птицепродуктов зависит не только от уровня развития техники и технологии их производства, прежде всего оно зависит от качества поступающего на переработку сырья. Таким образом, птицеперерабатывающая промышленность занимает промежуточное положение между потребителем и сельским хозяйством. Отсюда и задача мясной отрасли - всестороннее изучение потребностей и вкусов населения и предъявление на этой основе заказа сельскому хозяйству на производство сырья требуемого качества.
Все вредные химические вещества, попадающие в организм человека с продуктами животноводства, можно разделить на загрязнители, природные компоненты и компоненты различных добавок и заменителей мяса. Загрязнители, как правило, попадают в сырьё и продукты из окружающей среды. Природные токсические компоненты могут содержаться в сырье и сырых продуктах и, в определённых условиях, представлять опасность для здоровья потребителя.
Медико-биологические и санитарно-гигиенические требования к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов делят вредные вещества на загрязнители химической, биологической и микробиологической природы. Классификация вредных веществ продукции животноводства [23] приведена на рис. 1.1, где к загрязнителям химической природы отнесены токсические химические микроэлементы (кадмий, ртуть, свинец, мышьяк, медь, цинк), радиоактивные вещества, микотоксины (афлатоксины В і и М,), вирусы, гельментины, антибиотики (соединения тетрациклиновой группы, гризин, цинкбецитспирамицин, рацин, пенициллин, стрептомицин, эритромицин и др.), гормональные препараты и стимуляторы роста (диэтилстильбэстрол, эстрадиол - 17(3, тестостерон, казеин-эстрадиол - 17)3), пестициды и нитрозамины.
Потенциально опасные токсиканты мяса птицы могут быть разделены на две большие группы. Первая - вещества, попадающие в организм птицы с водой и кормом. Такие вещества более или менее прочно связываются в системе метаболизма с органами и тканями и могут сохраняться в них достаточно длительное время. К этой группе токсикантов относятся устойчивые неорганические ионы тяжелых и переходных металлов, радионуклиды, а также сложные органические вещества: гормоны, антибиотики и пестициды, способные не только сохраняться в птицепродуктах определенное время, но и, вследствие химико-ферментативных и окислительных реакций, претерпевать ряд превращений в структурные аналоги, многие из которых представляют опасность для организма человека.
Вторая группа токсикантов включает те химические вещества, которые могут образовываться в мясном продукте в результате разложения тканей, либо как продукты жизнедеятельности микрофлоры. Например, в условиях длительного хранения липиды могут образовывать перекиси и эпоксидсоединения; при нарушении режимов технологической обработки (копчение) могут накапливаться канцерогенные вещества - 3,4-бенз(а)пирен, фенол; при использовании некоторых электрофизических, микробиологических и ферментативных процессов также имеется опасность образования веществ с токсическим эффектом. Сюда относятся нитрозамины, появляющиеся в результате разложения нитритных консервантов и азотсодержащих групп в аминокислотах белков мяса, пирены (бензапирен) и полихлорированные бифенилы - конечные и весьма стойкие продукты биохимической трансформации органических препаратов первой группы, а также афлатоксины - результат жизнедеятельности патогенных микроорганизмов при соответствующей нежелательной бактериальной контаминации. Формально, к этой группе можно отнести также микроорганизмы, наличие которых оценивается по микробиологическим показателям.
Контаминация продуктов животного происхождения болезнетворными микроорганизмами имеет место вдоль всей "пищевой цепи" от кормов - до готового пищевого продукта. В настоящее время насчитывается 18 видов бактерий, 26 видов паразитов, включая простейшие, 9 групп вирусов, 4 группы биотоксинов, 9 групп химических веществ, 3 группы биологически активных веществ, различные токсические растения, грибы, пищевые добавки и т. д., которые играют роль этиологических факторов пищевых отравлений человека. Однако около 80 % пищевых отравлений вызвано микроорганизмами, большинство из которых имеют зоонозную природу (например, сальмонеллы, иерсинии, кампилобактерии и др.).
Действующие гигиенические нормативы по микробиологическим показателям включают контроль 4-х групп микроорганизмов:
- санитарно-показательная группа - число мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и бактерий группы кишечных палочек;
- условно-патогенные микроорганизмы и сульфитредуцирующие клостридии;
- патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы;
- микроорганизмы порчи - в основном дрожжи и плесневые грибы.
Источниками химических веществ в мясе птицы, в основном, являются корма и вода [23]. Учитывая низкую, (порядка (1-5)-10-6 г/дм"1), растворимость в воде органических токсикантов, потребляемую птицами воду можно рассматривать как источник загрязнения токсичными элементами и органическими веществами с низкой степенью разложения и высоким кумулятивным эффектом. Пестициды, антибиотики, гормоны попадают в организм птицы либо путем непосредственного введения лекарственных веществ, либо с кормами. Остаточное содержание таких элементов и веществ в мясе птицы и птицепродуктах зависит от полученной дозы токсиканта на стадии выращивания птицы, скорости его выведения из организма, а также скорости окисления и распада самого вещества.
Металлы являются одним из главных факторов современного производства. В результате выбросов металлургической промышленности, сжигания топлива тяжелые металлы загрязняют атмосферу, воду, почву, из них поступают в организм животных, птицы и человека. Характерная черта распределения тяжелых металлов в биосфере - весьма значительные колебания концентраций. Усиливающееся загрязнение тяжелыми металлами создает в ряде мест серьезную опасность для здоровья населения.
Наиболее часто встречается в пищевых продуктах свинец, который обладает сильно выраженными токсикологическими и кумулятивными свойствами.
Повышенная загрязненность свинцом отмечается в промышленных районах и городах. Выбросы функционирующих производств, отходящие газы автомобильного транспорта, попадая в почву, увеличивают содержание свинца в растениях из зон, прилегающих к автотрассам, в десятки раз. Скармливание травы из придорожных и пригородных зон приводит к накоплению свинца в организме птицы.
Мышьяк в чистом виде ядовит только в больших количествах. Соединения мышьяка (мышьяковистый ангидрид, арсениты, арсенаты) чрезвычайно опасны и токсичны, обладают высокой степенью аккумуляции.
Человек принимает ежедневно с пищей около 1,2-2,0 мг мышьяка, что близко к максимально допустимому количеству. При потреблении продуктов, содержащих повышенную концентрацию мышьяка, создается опасность интоксикации и других отрицательных последствий. Соединения мышьяка обладают высокой степенью материальной кумуляции, и поэтому их поступление с пищей в повышенных количествах может привести к острой или хронической интоксикации, развитию злокачественных новообразований.
Соединения кадмия довольно широко распространены в окружающей среде. Наибольшие количества их встречаются в почве (в среднем 0,1 мг/т). В более высокой концентрации кадмий имеется в минеральных удобрениях (особенно в фосфорсодержащих) и некоторых фунгицидах (до 4,5 %). Значительным источником загрязнения являются кадмированная арматура, окрашенные кадмиевыми соединениями пластмассы, используемые в пищевой промышленности для машин и оборудования. Токсичность кадмия проявляется весьма сильно, в связи с чем этот металл рассматривается в числе приоритетных загрязнителей. Кадмий обладает высоким коэффициентом биологической кумуляции (период биологической полужизни 19-40 лет), в связи с чем возникает реальная угроза неблагоприятного воздействия на население даже при низких дозах.
Влияние качества откорма цыплят-бройлеров на продуктивность и производственные характеристики поголовья
Все ингредиенты кормовых рационов подвергались полному зоотехническому анализу в Северо-Осетинской агрохимлаборатории РСО-Алания в соответствии с установленными методиками.
Данные химического состава и питательности отдельных компонентов, входивших в рационы цыплят-бройлеров, представлены в табл. 3.6.
Полученные результаты, характеризующие состав и питательность кормовых средств птицефабрики «Михайловская» были сопоставлены с справочными данными состава и питательности кормов по стране (А.П. Калашников и др., 1985). Сравнительное оценка показала, что кормовые средства, используемые в составе полнорационных комбикормов при выращивании цыплят-бройлеров указанной птицефабрики, не имеют существенных отклонений от химического состава и питательности кормов по Российской Федерации.
В ходе научно- хозяйственных опытов цыплят-бройлеров кормили сухими полнорационными комбикормами (табл. 3.7.), сбалансированными в соответствии с «Рекомендациями по кормлению сельскохозяйственной птицы» (ВНИТИП, 1999).
Дефицит макро-, микроэлементов, витаминов и аминокислот в рационе устраняли за счет добавок премикса.
Недостаток обменной энергии в рационах цыплят компенсировали путем добавления кормового растительного жира. Энерго-протеиновое отношение было в пределах норм кормления: в 1-ю фазу выращивания 0,06 и во II фазу -0,06.
Следовательно, на основе анализа состава и питательности комбикормов цыплят - бройлеров установлено, что их потребности в энергии и питательных веществах обеспечивались в пределах существующих норм кормления.
Периодически после кормления подопытной птицы собирали остатки комбикорма, вели учет поедаемости кормов, потребленных одной головой за период выращивания (табл. 3.8.).
В ходе I и II научно-хозяйственных опытов на цыплятах кросса «Смена» использование кормовых добавок практически не отразилась на поедаемости корма птицей сравниваемых групп.
Проведение III эксперимента на цыплятах кросса «Смена-2» показало, что при добавках препарата спирулины в концентрации 1,7 и 2,0 % произошло повышение поедаемости корма бройлерами 2 и 3 опытной групп [93].
Следовательно, потребление спирулины способствует повышению потребляемости корма.
Важнейшими показателями, позволяющими судить об эффективности кормления, являются сохранность поголовья, скорость роста и эффективность использования кормов.
По результатом подсчета ежедневно павших цыплят определили сохранность подопытной птицы (табл. 3.9).
Данные табл. 3.9 свидетельствуют, что сохранность во всех группах, включая контрольную, была достаточно высокая (90-98 %) [94].
В ходе 1-го научно-хозяйственного опыта лучшей сохранностью поголовья отличалась птица третьей опытной группы, которая благодаря добавкам спирулины достоверно превзошла контроль на 6,0 %.
Во II научно- хозяйственном опыте более высокими показателями сохранности отличалась также 3 опытная группа, достоверно превзойдя контроль на 7,0 % в результате применения спирулины в количестве 1,5 %.
В ходе 3 научно- хозяйственного опыта была достигнута самая высокая сохранность поголовья у птицы 3 опытной группы, которая благодаря добавлению спирулины в количестве 2 % по жизнеспособности превзошла контроль на 7 %.
Жизнеспособность молодняка птицы напрямую связана с энергией роста, что в последующем сказывается на продуктивности и качестве мяса цыплят-бройлеров.
Известно также, что биологические активные добавки интенсифицируют обмен веществ и рост птицы.
По результатам еженедельных контрольных взвешиваний установили влияние применяемого препарата на продуктивные качества цыплят-бройлеров (табл. 3.10.).
Результаты первого экспериментального опыта позволяют сделать заключение, что лучшее действие на прирост живой массы у цыплят-бройлеров оказало добавление спирулины в концентрации 0,7 %, что позволило птице третьей опытной группы по этому показателю достоверно превзойти контроль на 8,1 %.
По итогам П-го эксперимента установлено, что наиболее высокой интенсивности роста цыплят способствовало добавление спирулины в концентрации 1,5 %, что позволило птице третьей опытной группы достоверно превзойти контроль по приросту живой массы на 10,5 %.
По изучаемым показателям птица 1 и 2 опытных групп во всех экспериментах занимала промежуточное положение между контрольной и 3 опытной группами.
При проведении третьего опыта лучшим уровнем прироста живой массы отличались цыплята-бройлеры 3 опытной группы, достоверно превзойдя контроль на 14,1 % [95].
Следовательно, для повышения скорости роста цыплят-бройлеров следует скармливать спирулину в количестве 2 % от массы сухого вещества корма.
Важным показателем, характеризующим эффективность применения исследуемых препаратов являются затраты корма на единицу продукции.
В табл. 3.11 приведены данные, свидетельствующие о влиянии применяемых в наших исследованиях препаратов на оплату корма продукцией.
Исследование состава пищевых веществ и расчет биологической ценности
В настоящее время в стране, в том числе и в Северной Осетии, значительную долю в мясном птицеводстве (свыше 75 %) занимает производство мяса цыплят-бройлеров, что определяет разработку перспективных направлений переработки такого сырья и расширение ассортимента птицепродуктов.
Вместе с тем воздействие технико-экономических и социальных факторов на природные ресурсы приводит к количественным и качественным трансформациям природных и техногенных экосистем. Продолжают нарастать удельные объемы выбросов вредных веществ, накопление токсичных отходов на единицу выпускаемой продукции. Антропогенная нагрузка на окружающую природную среду возрастает, качество воздушного и водного бассейна ухудшается. Следствием этого является формирование экологически обусловленной патологии человека, выражающейся в ухудшении его здоровья. Уже сейчас в регионе с развитой промышленной зоной распространенным заболеванием является эндемический зоб и др.
Для устойчивого и безопасного развития общества одним из ключевых вопросов является научное обоснование и разработка конкретных мероприятий по обеспечению безвредного здорового питания и снижению влияния негативных факторов окружающей среды на пищевое сырье.
Особое значение имеет оценка конкретных анатомических участков для разработки наиболее рациональных путей их использования.
С целью разработки приоритетных технологических решений получения экологически чистых птицепродуктов, отвечающих современным требованиям безопасного питания, необходимо провести комплексное изучение состава, свойств, пищевой и биологической ценности продуктов переработки цыплят-бройлеров, распространенных на территории Осетии.
При характеристике общего химического состава важное значение имеет количественное определение основных пищевых веществ и их соотношения в продукте. Экспериментальные данные приведены в табл. 4.1.
Полученные данные позволяют говорить о том, что все представленные продукты переработки цыплят-бройлеров отличаются достаточно высокой массовой долей белка (13,44-23,52 мае. %), что положительно решает вопрос о целесообразности их использования для получения продуктов, ориентированных для восполнения недостатков белков в рационе человека. Соотношение белок: жир для различных продуктов значительно различается. Так для белого мяса это соотношение составляет 1:0,1; для красного мяса -1:0,37; для мяса ручной обвалки (МРО) и мяса механической обвалки (ММО) - 1:0,26 и 1:1,05 соответственно, что объясняется особенностями тканевой структуры сырья.
Необходимо отметить, что по массовой доле белка (17,3-20,7 мае. %) и соотношению белок: жир субпродукты цыплят-бройлеров не уступают мышечной ткани, в связи с чем, данное сырье может быть альтернативой или дополнением в рецептурных композициях мясопродуктов.
В целом, приведенные результаты экспериментальных исследований общего химического состава продуктов переработки цыплят-бройлеров доказывают достаточно высокую пищевую ценность и подтверждает диетические свойства мышечной ткани исследуемой птицы благодаря невысокой массовой доли жира и как следствие - пониженной энергетической ценности.
Современные принципы разработки рецептур мясных изделий основаны на выборе определенных видов сырья и таких их соотношений, которые бы обеспечивали достижение требуемого (прогнозируемого) качества готовой продукции, включая количественное содержание и качественный состав пищевых веществ, наличие определенных органолептических показателей, потребительских и технологических характеристик.
Технологические характеристики мясных систем зависят не только от массовой доли белка в сырье, но и от качественного состава самого белка. В связи с этим представлял интерес проведение фракционного разделения белков продуктов переработки цыплят-бройлеров, а также их количественный анализ.
Методом экстракции [81] было проведено разделение белков на фракции: водорастворимая, солерастворимая и нерастворимая в водно-солевых растворах (щелочерастворимая) фракция. Результаты экспериментальных исследований представлены в табл. 4.2.
Различные белковые фракции являются основными составляющими компонентами клеточных органелл и межклеточного вещества. Растворимые в воде белки входят, в основном, в состав саркоплазмы, они легче всего подвергаются действию пищеварительных ферментов организма; солераствори-мые - образуют миофибриллы и главным образом ответственны за образование коагуляционно-денатурационных структур белковых систем. Нерастворимые в водно-солевых растворах фракции называют условно белками стро-мы, в состав которых входят белки сарколемы, ядер и внутриклеточные соединительнотканные белки, они в свою очередь труднее всего подвержены действию пищеварительных ферментов и ведут себя в организме человека как типичные пищевые волокна [17].
Анализ экспериментальных данных позволяет сделать заключение, что превалирующую долю белков в белом мясе и красном мясе составляют соле-растворимые, причем белое мясо отличается большим количеством водорастворимых белков и меньшим - щелочерастворимых. Последнее дает основание предполагать более высокую пищевую ценность белого мяса по сравнению с красным. Следует отметить, что фракционный состав и соотношение белков субпродуктов бройлеров очень близок к мышечной ткани, что также позволяет предполагать об их высокой функциональности и биологической ценности.
Соотношение белковых фракций в головах, ногах и шкурке птицы показывает, что основной является - щелочерастворимая фракция. В связи с чем, наиболее актуальным является получение из данного сырья различных пищевых белковых форм для продуктов функционального питания, основываясь на уникальных свойствах соединительнотканного белка - коллагена, которые были хорошо изучены российскими и зарубежными учеными [12, 16, 17, 106, 107].
Для более полной характеристики белковых и жировых компонентов продуктов переработки цыплят-бройлеров проведена качественная оценка входящих в их состав структурных компонентов. При анализе качества белков определяли состав незаменимых аминокислот. Данные представлены в табл. 4.3.
Анализ аминокислотного состава белков позволяет сделать следующие выводы. Мышечная ткань цыплят-бройлеров отличаются достаточно высоким содержанием незаменимых аминокислот, что предполагает ее высокую биологическую ценность, причем белое мясо содержит больше незаменимых аминокислот (на 11,4 %), чем красное мясо. Следует отметить, что субпродукты птицы (печень, сердце и мышечный желудок) незначительно уступают мышечной ткани, поскольку содержат меньше таких незаменимых кислот, как метионин+цистин, валин, лизин и треонин.
Мясо ручной обвалки (МРО) практически имеет идентичный аминокислотный состав как и мясо механической обвалки (ММО), что обуславливает актуальность применения ММО вместо МРО, и тем самым, сократить затраты на ручной труд и интенсифицировать технологический процесс.
Вторичные продукты переработки, такие как, шкурка, головы и ноги птицы характеризуются меньшим содержанием незаменимых аминокислот, для них превалирующими являются аминокислоты, характерные для соединительнотканных белков (пролин, глицин, аланин, аспарагиновая и глутами-новая кислоты), что коррелирует с полученными данными по фракционному составу белков.
Численные значения аминокислотного состава не позволяют достаточно объективно оценивать биологическую ценность птицепродуктов, в связи с чем, нами были дополнительно рассчитаны показатели биологической ценности: аминокислотный скор (С), коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС), биологическая ценность (БЦ), коэффициент утилитарности (U), показатель сопоставимой избыточности аминокислот (стс), согласно приведенным методикам во второй главе, предложенным академиком Н.Н. Липатовым (мл.). [108-111] Результаты расчетов приведены в табл. 4.4.
Численные значения расчетных показателей биологической ценности дают возможность сделать следующие заключения.
Белки белого мяса цыплят-бройлеров имеют более высокую биологическую ценность, по сравнению с белками красного мяса, так как показатель БЦ на 8,9 % выше, а значение коэффициента утилитарности - на 0,41 ед. ниже и тем самым, более приближено к единице, что позволяет говорить о лучшей сбалансированности аминокислотного состава. Однако сопоставимая избыточность у белков белого мяса выше. Следует также отметить, что биологическая ценность МРО и ММО практически одинакова при незначительном превосходстве ММО.
Расчеты позволяют говорить также о достаточно высокой биологической ценности субпродуктов птицы (печени, сердца и мышечного желудка), причем, при анализе установлено, что в составе белков имеются лимитирующие аминокислоты: для печени - это валин и изолейцин (скоры 99,0 и 97 % соответственно), для сердца - это валин, изолейцин, лизин и метионин+цистин (скоры 97,0; 99,0; 91,0 и 89,0 % соответственно), для мышечного желудка - и валин, изолейцин, лизин и метионин+цистин (скоры 90,0; 93,0; 98,0 и 89,0 % соответственно), однако при анализе совокупности показателей - биологическая ценность субпродуктов превосходит мышечную ткань.
Головы и ноги цыплят-бройлеров не отличаются высокими показателями биологической ценности, поскольку очевиден недостаток в незаменимых аминокислотах, а также их несбалансированность. Однако, эти сырьевые ресурсы могут использоваться на специальные цели или при комбинировании сырья.
Характеристика пищевых добавок с антитоксичными свойствами
К пищевым добавкам с антитоксичными свойствами прежде всего относят пищевые волокна растительного происхождения и их аналоги животных тканей - коллагеновые белки. Они приобрели широкую популярность при разработке пищевых систем благодаря их высокой сорбционной емкости [16, 121].
Среди известных способов обогащения продуктов питания пищевыми волокнами наиболее перспективно введение в продукты очищенных препаратов пищевых волокон. Тенденция введения пищевых волокон в мясные изделия в России находится на стадии развития, в отличие от молочной и хлебопекарной промышленности. Применение животных белков из коллагенсодержащего сырья позволяет обогатить мясные продукты пищевыми волокнами, улучшить их структуру и консистенцию, а также сбалансировать состав аминокислот.
Действие пищевых волокон на организм человека:
-профилактика желчнокаменной болезни и увеличение желчеотделение;
-связывание и поведение холестерина;
-связывание токсинов, тяжелых металлов, болезнетворных микроорганизмов и канцерогенных веществ;
-растяжение стенок желудка, достижение эффекта насыщения;
-усиление перистальтики кишечника, ускорение продвижения пищи;
-питание и размножение кишечной микрофлоры;
-поддержание водно-солевого обмена;
-профилактика раковых заболеваний толстого кишечника.
Пищевые волокна-клетчатки используются в качестве замены мясного сырья, стабилизаторов и эмульгаторов фаршевой эмульсии.
Введение пищевых волокон в рецептуры продуктов положительно влияет не только на их биологическую ценность, но и на функционально-технологические свойства мясных эмульсий. Пищевые волокна-клетчатки обладают высокой влагоудерживающей и эмульгирующей способностью, являются структурообразователями и стабилизаторами мясных эмульсий.
На мясоперерабатывающем рынке в настоящее время существует огромный выбор пищевых волокон-клетчаток, представленные в данном разделе являются самыми распространенными [122, 123].
Влагоудерживающие способности волокнистых структур моркови и лимона превышает показатель любых других клетчаток в 4-5 раз и составляет 1:10-19 в зависимости от уровня замены мясного сырья [122].
Химический состав и микробиологические показатели некоторых видов клетчаток представлены в табл. 5.8.
Пищевые волокна используют в технологии всех групп мясных фар-шевых изделий в количестве 15-25 % взамен основного сырья.
В последнее время на российском рынке появились функциональные белки животного происхождения, применение которых расширяет возможности создания новых технологий мясных продуктов.
Животные белки обладают высокой гидратацией, прекрасными эмульгирующими и стабилизирующими свойствами.
Использование соединительнотканных белков позволяет вырабатывать продукты с заданными функционально - технологическими свойствами, а так же продукцию с выраженным лечебно - профилактическим характером (коллаген относится к пищевым волокнам).
Среди добавок с антитоксичным эффектом получили распространение:
СканПро Супер (фирма Дан Экспорт) — соединительнотканный белок, застывающий в холодной воде. Изготавливается исключительно из свежей свиной шкурки, без применения химического воздействия. СканПро Супер можно использовать при изготовлении любых мясных продуктов в сухом и гидратированном виде, в виде белково-жировых эмульсий (из свиного, говяжьего, куриного жира), эмульсий из растительного масла и свиной шкурки.
Белок WB 1/40 (фирма Регион - Новые технологии) - продукт белого цвета с нейтральным запахом и вкусом. Обладает высокими гидратирующи-ми свойствами (1:30), применяется для производства мясных колбасных изделий и полуфабрикатов в качестве заменителя мяса (10-15 %) и соевых белков (5—30 %). Белок прекрасно совместим с мясным сырьем, не имеет постороннего привкуса, уменьшает потери при термообработке. Он производится из свиной шкурки с помощью теплового и ферментативного воздействия. WB 1/40 способен связать оптимально до 30 частей воды. При этом получаются плотные однородные гели, хорошо используемые при изготовлении мясопродуктов. Такой гель может быть использован как для замены мясного сырья (10-15 %), так и для замены гидролизованной шкурки (50 %). Коллагеновый белок WB 1/40 можно использовать для получения водо-белково-жировой эмульсии в отношении 25:1:25. Такую водо-белково-жировую эмульсию можно добавлять при изготовлении мясопродуктов как вместо жировых эмульсий, полученных другими способами, так и вместо жирного мясного сырья в количестве 10-20 % [124].
Дринд Ли 15/СФ - животный белок (содержание белка 80-85 %) на основе коллагенсодержащего свиного сырья, жёлтый порошок с крупкой с ароматом жареной свинины. Степень гидратации 1:6-10.
СканПро 340/1 (фирма Дан Экспорт) - текстурированный животный белок (содержание белка не менее 75 %) на основе коллагенсодержащего свиного сырья, светло коричневого цвета, величина зерен 6 мм, имеет аромат жареной свинины. Степень гидратации 1:4.
Концентраты соединительнотканных белков Санпрожель - GS100, GS200 (ООО "Санпрожель") — пищевые желатины, произведенные из говяжьего коллагенсодержащего сырья.
Белки животного происхождения предназначены для использования при производстве мясопродуктов с целью повышения качества готовой продукции благодаря улучшению консистенции, сочности и товарного вида продукта за счет лучшего связывания воды и жира, стабилизации мясной эмульсии и снижения риска образования бульонно-жировых отеков, они также обладают детоксичным действием в пищевых системах.
Применительно к производству цельномышечных мясопродуктов использование животного белка позволяет:
- улучшить ФТС сырья (водосвязывающая, адгезионная способности);
- улучшить органолептические показатели готовой продукции -нежность, сочность, текстуру, консистенцию;
- повысить величину выхода и стабильность свойств изделий при хранении;
- повысить перевариваемость и усвояемость белкового компонента;
- ингибирование окисления липидов.
Все применяемые пищевые волокна вносятся в состав мясных продуктов в гидратированном виде и изменяют функционально-технологические свойства пищевых систем. В ходе экспериментальных исследований использовали в качестве сырья фарш из мяса цыплят-бройлеров и вводили гидрати-рованные препараты пищевых волокон (рис. 5.4).
