Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 11
1.1 Влияние методов содержания и кормления мелкого рогатого скота на качество баранины
1.2 Влияние кормовых рационов на мясную продуктивность овец 14
1.3 Роль минеральных веществ в рационе сельскохозяйственных животных
1.4 Современные технологии ферментированных сыровяленых изделий
ГЛАВА 2 Организация и методика проведения исследований
2.1 Организация эксперимента 36
2.2 Методы исследования 45
ГЛАВА 3 Результаты исследований 49
3.1 Влияние обогащения рационов кормовыми добавками Йоддар -Zn и ДАФС-на мясную продуктивность баранчиков и качество мяса
3.2 Исследование структурных особенностей баранины от животных различных рационов откорма
3.3 Пищевая ценность баранины от животных различных рационов откорма
3.4 Оценка биологической ценности и профилактического эффекта продуктов из баранины, обогащенной микроэлементами
ГЛАВА 4 Разработка и промышленная апробация технологии ферментированных сыровяленых чипсов из баранины, обогащенной микроэлементами
4.1 Проектирование рецептуры ферментированных сыровяленых чипсов из баранины, обогащенной микроэлементами
4.2 Анализ пищевой ценности и безопасности ферментированных сыровяленых чипсов
ГЛАВА 5 Экономическая эффективность производства баранины от животных различных рационов кормления
Заключение 92
Предложения производству 97
Список литературы
- Влияние кормовых рационов на мясную продуктивность овец
- Методы исследования
- Исследование структурных особенностей баранины от животных различных рационов откорма
- Анализ пищевой ценности и безопасности ферментированных сыровяленых чипсов
Введение к работе
Актуальность работы. В свете проекта «Основы государственной политики в области здорового питания населения РФ на период до 2025 г» одними из главных задач являются поддержка отечественного производства специализированных продуктов для здорового питания, разработка технологии выращивания животных и организация специализированных зон органического животноводства. Необходимость производства функциональных продуктов, обогащенных йодом и селеном, а также повышение продуктивности животных имеют важное стратегическое значение при выполнении программы продовольственной безопасности Российской Федерации и обусловлены принятием профилактических мер для устранения проблемы дисмикроэлементоза и сохранения, таким образом, здоровья россиян. Придание продукту функциональных свойств должно осуществляться посредством направленного прижизненного формирования заданных показателей животного сырья.
Одним из способов получения баранины высокого качества, обеспечивающей человека необходимыми микроэлементами, является прижизненная оптимизация химического состава мяса путем коррекции рационов за счет обогащения их эссенциальными нутриентами. Это самый технологичный и безопасный метод обогащения мясных продуктов микроэлементами, исключающий передозировку.
Решение задач, поставленных в работе, основано на трудах В.М. Горбатова, А.Б. Лисицына, И.Ф. Горлова, Ю.В. Татулова, И.Я. Коня, Н.Н. Липатова, Лушникова В.П., А.В. Устиновой, В.А. Тутельяна, Л.В. Антиповой, Гиро Т.М., Узакова Я.М., Рскелдиева Б.А. и др.
Несмотря на имеющиеся многочисленные данные о влиянии обогащения рационов мелкого рогатого скота кормовыми добавками на продуктивность животных и качество мяса, информация носит разобщенный характер, требует углубленных исследований и комплексной оценки результатов.
В связи с вышеизложенным, прижизненное формирование продуктивности овец методом оптимизации рационов кормовыми добавками, содержащими цинк, йод и селен в органической форме, а также производство баранины, обогащенной микроэлементами, с целью производства продуктов функциональной направленности для профилактики дисмикроэлементоза, актуальны, имеют научное и практическое значение для реализации программы продовольственной безопасности Российской Федерации.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы, которая выполнялась в рамках НИР кафедры «Технология производства и переработки продукции животноводства» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» «Инновационная технология повышения мясной продуктивности и качества мяса сельскохозяйственных животных» (№ 9/12 «Г» от 1 марта 2012 г.), являлось изучение эффективности инновационных подходов обогащения рационов молодняка овец кормовыми добавками Йоддар-Zn и ДАФС-25 для производства баранины, обогащенной йодом и се-
леном в органической форме, для использования в продуктах функционального назначения.
В соответствии с поставленной целью, в работе решались следующие задачи:
изучить эффективность обогащения рационов органическими йод- и се-ленсодержащими кормовыми добавками на рост и развитие баранчиков, их мясную продуктивность, качественные характеристики мяса;
доказать влияние состава рационов баранчиков на содержание лейкоцитов, гемоглобина в эритроцитах, объема эритроцитов, показатели активности трансаминаз (АЛТ и АСТ), концентрацию тиреотропного гормона в сыворотке крови животных;
исследовать пищевую, биологическую, энергетическую ценность, микроструктурные, сенсорные показатели, функционально-технологические свойства баранины, полученной от животных, выращенных с использованием рационов, обогащенных кормовыми добавками Йоддар - Zn и ДАФС-25, включающих органические формы селена и йода;
установить влияние прижизненного обогащения рациона животных добавками на экологическую безопасность и качество баранины и аккумуляции йода и селена в мясе;
с применением методов компьютерного моделирования спроектировать рецептуру ферментированных сыровяленых снеков из баранины, провести исследования продукта на пищевую ценность, безопасность, функциональные свойства и органолептические показатели;
в опытах на лабораторных животных осуществить оценку нутриентной адекватности полученного продукта;
разработать комплект технической документации на снеки из баранины,
обогащенной микроэлементами, и определить экономическую эффективность
внедрения технологии в производство.
Научная новизна. Впервые научно обоснована и экспериментально
подтверждена высокая эффективность применения в рационах баранчиков кор
мовых добавок Йоддар-Zn и ДАФС-25, включающих органические формы се
лена и йода. Доказано положительное влияние обогащенных рационов на гема
тологические показатели, уровень мясной продуктивности и качество барани
ны. Установлен уровень аккумуляции микроэлементов в баранине и динамика
изменений их концентрации в продукте в процессе хранения.
Подтверждено достоверное повышение концентрации тиреотропного гормона в сыворотке крови у животных опытных групп по сравнению с контрольной группой. Учитывая тот факт, что тиреотропин регулирует функцию щитовидной железы, доказано положительное влияние продуктов, обогащенных эссенциальными микроэлементами, на метаболические процессы в организме животных.
Исследованиями содержания лейкоцитов, концентрации гемоглобина в эритроцитах, показателей активности трансаминаз (АЛТ и АСТ) в периферической крови животных, получавших рационы, обогащенные добавками Йоддар-
Zn и ДАФС-25, доказано стимулирующее влияние селена и йода на гемопоэти-ческую функцию костного мозга в организме опытных животных и повышение их резистентности.
Доказано увеличение активности амилазы и концентрации глюкозы в сыворотке крови опытных групп лабораторных животных, что подтверждает повышение энергетического метаболизма в организме животных относительно контрольных крыс.
Практическая значимость работы. Для обеспечения профилактических мер по устранению проблемы дефицита йода и селена разработан биологически безопасный и эффективный метод обогащения баранины микроэлементами с использованием в рационах скота кормовых добавок Йоддар-Zn и ДАФС-25.
Установлено, что обогащение рационов баранчиков добавками, включающими органические формы йода и селена, оказывает положительное влияние на их рост и развитие, мясную продуктивность: живую и убойную массу животных, убойный выход туш, химический и биохимический состав мяса, функциональные свойства. Разработана техническая документация «Продукты из мяса свинины, говядины и баранины сырокопченые и сыровя-леные» (ТУ 9213-012-00493497-2012); изделия рекомендуется использовать для коррекции белкового, углеводного, жирового и минерального обменов веществ.
Реализация результатов исследований. Опытно-производственные испытания разработанной технологии внедрены в СПК колхоз «Романовский» Саратовской области. Результаты исследований используются в процессе обучения студентов по направлению 260200.68 «Продукты питания животного происхождения» ФГБОУ ВО Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова.
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности влияния обогащенных кормовыми добавками Йоддар-Zn и
ДАФС-25 рационов баранчиков на стимуляцию роста и развития животных,
уровень мясной продуктивности, пищевую ценность баранины, уровень
накопления микроэлементов в мясе;
– результаты иммунофизиологического статуса баранчиков (исследования сыворотки крови баранчиков: лимфоцитов, гемоглобина в эритроцитах, эритроцитов, показатели активности трансаминаз (АЛТ и АСТ), глюкозы, активности амилазы, сывороточного белка, аминотрасферразы, амилазы и концентрации глюкозы), выращенных с использованием рационов, обогащенных минеральными добавками;
–сравнительный анализ мясной продуктивности, морфологического состава туш, пищевой ценности, физико-химических, технологических, микроструктурных, органолептических свойств мяса баранчиков ставропольской породы при различных рационах откорма, комплексная оценка мяса;
- биологические исследования влияния функциональных продуктов из
баранины, обогащенной микроэлементами, на обменные процессы в организме
лабораторных животных;
– экономическая оценка использования предлагаемой технологии при производстве и переработке баранины.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили положительную оценку на IV Межд. н-п. конф. «Технологии и продукты здорового питания». СГАУ им. Н.И. Вавилова, Саратов, 2012; Международном студенческом конкурсе «Лучший Европейский продукт» ECO-TROPHELIAEUROPE-2012 XIV; Межд. форум «Пищевые ингредиенты XXI века», М.:2013; конф. ППС и аспирантов по итогам н-и, учебной и воспитательной работы за 2012 г. Саратов. 2013 г.; межд. н-п конф. «Продукты здорового питания, Саратов, 2013. межд. н-п конф. «Инновации в интенсификации производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Волгоград, 2015 г.
Результаты работы экспонировались на международной специализированной выставке мясной промышленности IFFA-2013 во Франкфурте-на-Майне (IFFA - Internationale Fleisch Fach Аusstellung) и удостоены золотой медали; на Агропромышленной выставке «Продэкспопродмаш» «Лучший продукт 2012 года» (г. Саратов); на Всероссийском смотре-конкурсе лучших пищевых продуктов, продовольственного сырья и инновационных разработок (г. Волгоград, 2012 г.) и отмечены Дипломами I степени и золотыми медалями.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ, из них 5 – в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, в котором обоснована актуальность, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы; аналитического обзора научно-технической литературы по вопросу о влиянии кормовых рационов на качество баранины; материалов и методов исследований; результатов собственных исследований; заключения; предложения производству; списка использованной литературы, включающего 201 источник, в том числе 51 источник зарубежных авторов; списка иллюстрированного материала.
Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 24 таблиц, 18 рисунков и 5 приложений.
Влияние кормовых рационов на мясную продуктивность овец
Одним из основных факторов, определяющих мясную продуктивность и качество мяса сельскохозяйственных животных, является уровень кормления. Одним из существенных факторов внешней среды, вызывающих большие изменения в организме, является кормление животных. Еще основоположник научной биологии Ч. Дарвин, придавая исключительное значение данному фактору, писал, что «… питание является одним из самых могущественных причин изменчивости», и далее «…увеличенный рост, склонность жиреть, ранняя зрелость и изменение формы нашего улучшенного рогатого скота, овец и свиней являются следствием обильного кормления». Известный ученый Г. Натузиус при рассмотрении вопроса о питании отмечал, что учение о питании животных имеет большое значение, и если развитие животного в раннем возрасте будет замедлено, то потом полное наверстывание упущенного невозможно. Он писал, что вся физиологическая и экономическая проблема скотоводства покоится на питании молодого животного[11, 66, 194].
Наличие полноценного кормления позволяет полностью проявлять наследственные показатели, обусловливающие продуктивность животных [5, 51,59, 63, 65]. Ж. Ламарк считал, что внешняя среда является главной причиной изменения видов, при этом наиболее часто эти изменения проявляются в молодом возрасте [11].
В настоящее время проводится работа по созданию мясного направления овцеводства путем скрещивания районированных пород маток с мясными и мясошерстными баранами, а также по сохранению и дальнейшему разведению сохранившихся овец мясошерстного и мясного направления продуктивности. В конечном итоге решение данной проблемы - увеличение численности этих животных в достаточном количестве - по сложившимся социально-экономическим причинам будет решено не раньше чем через 10 - 15 лет [1, 8, 51, 52, 57,60, 70].
В настоящее время особый интерес представляет мясная продуктивность овец. Как известно, продуктивность овец формируется под действием генотипа (наследственной основы) и среды (условий жизни). Поэтому задача получения высокой продуктивности сводится к тому, чтобы наиболее полно использовать генетический потенциал, создавая благоприятные условия среды [71, 180].
Одним из основных показателей мясной продуктивности овец является динамика живой массы. По мнению М.О. Арстамбекова, А.З. Гребенюка, Лушникова В.П., Забелиной М.В. и других ученых [5, 70, 86, 155], основными факторами, влияющими на динамику живой массы и развитие животных в молодом возрасте, являются условия кормления и содержания. Из всех факторов, влияющих на продуктивность овец, уровень кормления имеет самое большое значение. Анализ литературных источников [26, 27, 38, 43, 45, 63, 65, 146, 161] показывает, что от уровня кормления овец их продуктивность зависит на 40 -60%, от породы - на 10 - 30% и от других факторов - на 10%.
Доказано, что использование неполноценных рационов при выращивании молодняка негативно отражается на формировании скелета и отдельных органов и в период роста вызывает необратимые изменения в формировании скелета [71, 72, 76, 90, 95]. Мясоперерабатывающая промышленность при приеме овец на убой руководствуется такими показателями, как мясная продуктивность, предубойная масса животных, масса туши, масса внутреннего жира, убойная масса, убойный выход, качество мяса туш и другие [98,102,108, 109].
В.П. Лушников установил, что определяющим фактором величины мясной продуктивности, формирующим мясность туш, является величина живой массы. Поэтому такой показатель, как живая масса, является важным прогнозирующим признаком мясности овец. Овцы ставропольской породы отличаются хорошими показателями живой массы среди овец не мясного направления [91]. Живая масса баранов в племенных хозяйствах достигает 100-120 кг, а взрослых овцематок – до 50-56кг. Убойная масса валушков ставропольской породы составила 15,8 кг при убойном выходе 44,4%, выход мякоти - 76,0% [92, 93, 95].
Убойная масса и убойный выход являются достаточно объективными показателями при оценке мясной продуктивности мелкого рогатого скота.
Учеными СГАУ им. Н.И. Вавилова была проведена оценка эффективности прижизненного формирования мясной продуктивности молодняка овец бакурской породы и потребительских свойств полученной баранины. Был проведен опытный убой 2-, 4-, 6-, и 12-месячных овец. В результате выявлен ряд закономерностей, отражающих породные особенности мясных качеств этих животных. Исследования показали, что их средняя живая масса при рождении составляет 3,9 кг, к отъему от матерей в возрасте 4 мес. – 27,5 кг, т.е. увеличивается в 7,1 раза. Среднесуточный прирост баранчиков до месячного возраста составил 233г; от месячного до 2-месячного - 223г, от месячного до 2-4-месячного возраста -165г. От 6- до 12-месячного возраста баранчики росли со средней скоростью 71,1 г, что объясняется неблагоприятными условиями содержания овец зимой и, как следствие, - потерей их живой массы и упитанности. Таким образом, самая высокая интенсивность роста баранчиков бакурской породы приходится на подсосный период, особенно на первые два месяца жизни [70]. Результаты контрольного убоя показали, что животные в 6-месячном возрасте дают 15,54 кг диетического мяса при убойном выходе 58,99%, что подтверждает их высокие мясные показатели.
Оценка мясных качеств овец данной породы показала, что удельный вес мякотной части увеличивается, а костной - уменьшается. Наибольший выход мякоти(83,5%) имели туши овец в возрасте 12 мес. Анализ данных свидетельствует о том, что молодняк бакурских овец в возрасте 12 мес. имеет максимальную мясную продуктивностью, а баранина – более высокую биологическую ценность [22, 70] .
В Ставропольском крае в осенне-летний период М.О. Арстанбеков (1990) рекомендует проводить откорм овец полнорационными гранулированными кормовыми смесями. В частности, им проводился откорм продолжительностью 100 дней. Результаты опыта показали преимущества откорма овец на полнорационных гранулах по сравнению с откормом на натуральных кормах. Выход туш баранчиков I группы на 9,1% и 12,6% превосходили сверстников II группы. Убойный выход в I группе составил 43,6% и во второй – 42,2% [5].
В Казахстане из-за засушливого климата установлено преимущество откорма баранчиков казахской тонкорунной породы относительно нагула, что увеличивало предубойную массу в 1,34 раза (52,8 кг против 33,0 кг) и массу туши - в 1,86 раза, а также увеличивался выход мякоти и жира [98, 130].
Арстамбеков М.С. (1990) считал целесообразным осуществлять откорм молодняка в течение 2-4 месяцев, до достижения живой массы 45-50 кг при высоких кондициях [5].
Исследованиями Забелиной М.В установлено, что оптимальный срок откорма и убоя помесных овец бакурских и ставропольских маток с эдильбаевскими баранами составляет 6 - 8 мес. Это связано с тем, что после 8 месяцев снижается динамика прироста, а качество мяса ухудшается как по химическому составу, так и по органолептическим показателям [70].
Выращивание помесного молодняка овец всех исследуемых групп до возраста 6-8 мес. с использованием правильно организованной технологии является экономически выгодным, независимо от породных особенностей овец, и позволяет получать мясные туши с высоким уровнем качества [78,183].
В США широко организован откорм ягнят, который проводят, как правило, до достижения животными 45,0-50,0 кг, обеспечивая при этом прирост живой массы 230-300 г. В кормовых смесях, которыми кормят ягнят, используют отходы растениеводства (как правило, нестандартную кукурузу) [172, 180].
Методы исследования
Определение категории упитанности баранины осуществляли в соответствии с ТУ, разработанными Государственным научным учреждением Всероссийским Научно-Исследовательским институтом мясной промышленности им. В.М. Горбатова, введенными взамен ГОСТ 5111-55 и ГОСТ 1935-55, в зависимости от степени развития мускулатуры и отложения подкожного жира на туловище животного (холке, спине, пояснице, ребрах и у корня хвоста), а у жиро-хвостых – от степени развития жирового образования около хвоста.
Предубойная живая масса бараньих туш определялась, в соответствии с ГОСТ 25955-83, взвешиванием их на весах с точностью до 0,1 кг, после 24-часовой голодной выдержки до момента убоя.
Масса туши определялась взвешиванием на весах с точностью до 0,01 кг. Масса парной туши устанавливалась по массе мяса туши непосредственно после убоя животного. По истечении 24 часов при температуре 4-6 0С определяли массу охлажденной туши. Под убойной массой ягнят понимают массу парной туши с почками и внутренним жиром, без внутренних органов, головы, шкуры, хвоста и ног (отделенных по запястный и скакательный суставы). У овец мясо-сальных и жиро-хвостных пород в убойную массу входит масса курдюка или жирового хвоста, но, так как последние являются важными селекционными показателями, то их отделяли от туши при убое и учитывали отдельно.
Масса внутреннего жира устанавливалась путем взвешивания (с точностью до 0,01 кг) его составляющих: околопочечного, сальникового, желудочного, кишечного и оточного жиров. Качество внутреннего жира исследовали по физико-химическим показателям: температуре плавления и застывания, йодному и кислотному числу, числу омыления, химическому составу (влага, жир, зола).
Оценку мясной продуктивности проводили по «мышечному глазку» (корреляционная зависимость между мясностью и площадью поперечного сечения длиннейшей мышцы спины). Данный показатель определяется путем поперечного разреза длиннейшей мышцы спины между последним грудным и первым поясничным позвонками, на полученный разрез накладывают пергамент, а затем по отпечатку планиметром определяют площадь мышечных волокон в квадратных сантиметрах.
Убойный выход определяли расчетным путем - по соотношению убойной массы животного к предубойной живой массе, - выраженному в процентах.
Для исследования качественных характеристик баранины определяли: категорию мяса туш, морфологический, сортовой, химический составы, биологическую ценность белка продукта, калорийность и пищевую ценность.
Морфологический состав туш изучали путем их обвалки и определения удельного веса составляющих тканей в абсолютных и относительных единицах измерения. На его основании рассчитывается мясо-костное отношение, или коэффициент «мясности», как отношение массы мякоти к массе костей.
Разделку туш производили по ГОСТ 7596-81. Сортовой состав мяса туш устанавливали на основании их разруба на отрубы различного сорта, пищевой ценности, в соответствии со схемой по ГОСТ 7596-81. Абсолютный и удельный вес каждого отруба в туше определяли путем их взвешивания и математического расчета.
Химический состав мяса определяли содержанием в нем основных составляющих компонентов (воды, белка, жира, золы) по общепринятым методикам. На основании химического анализа мяса рассчитана калорийность 1 кг продукта по формуле 1 В.А. Александрова:
Биологическую ценность баранины оценивали по величине белково-качественного показателя, характеризующего количество содержания в белке мяса длиннейшей мышцы спины заменимых и незаменимых аминокислот, представителями которых являются оксипролин и триптофан соответственно. Величина белково-качественного показателя определяется отношением триптофана к оксипролину. Органолептические показатели баранины оценивали по внешнему виду и нежности, сочности, аромату, вкусу – дегустационным методом [4, 61].
Микроструктурный анализ. Для гистологических исследований отбирали образцы мяса размером 30х30х30мм, каждый образец снабжали этикеткой с основными параметрами и датой. Далее образцы фиксировали в 10%-ном нейтральном водном растворе формалина при комнатной температуре в течение 48 часов. По окончании фиксации пробы промывали одни сутки в холодной проточной воде для удаления формалина. После промывки из фиксированного материала вырезали кусочки размером 5х10х20мм таким образом, чтобы вдоль длинной стороны кусочка находилась оболочка батона мясного продукта. Для проведения исследований оболочку сохраняли.
Далее проводили заливку материала в желатину. Для этого кусочки помещали в жидкий - 12,5 %- на 12 часов и, по меньшей мере, на такой же срок в густой - 25 % - раствор. Осуществляли эти операции в термостате при 37 0С. Затем кусочки помещали в свежий густой раствор желатины в чашки и быстро охлаждали в холодильнике. Через 30 минут вырезали полученные блоки и уплотняли в водном растворе формалина с концентрацией 10 % в течение 1-2 дней.
Срезы изготавливали на микротом - криостате МК-25М, ориентируя при резке тонких срезов кусочки ветчины с сохраненной и плотно прилегающей оболочкой перпендикулярно относительно плоскости режущей кромки ножа микротома.
Окрашивали срезы гематоксилином Эрлиха и водно-спиртовым эозином. Подобная окраска предназначена для выявления тканевых и клеточных взаимоотношений в анализируемом образце и позволяет проводить как качественные исследования, так и морфометрические измерения. Окрашенные срезы заключали под покровное стекло в глицерин-желатину.
Гистологический анализ проводили на отечественном компьютерном анализаторе изображения фирмы “ВидеоТесТ” (Санкт-Петербург) по программе “Морфо-4,0”.
Изучение образцов и их фотографирование с использованием видеокомпьютерной системы анализа изображения проводили в несколько этапов. Первый этап заключался в получении изображения с помощью светового микроскопа. Увеличение объектива использовалось Х25, Х40. На втором этапе с помощью видеокамеры проводили считывание изображения. Далее проводили фильтрацию и чистку изображения для улучшения качества введенного изображения в соответствии с программным обеспечением анализатора. После этого в интерактивном режиме проводили выделение объектов исследования. Заключающими этапами являлись получение результатов измерения заданных параметров и обработка полученных данных в соответствии с используемой компьютерной программой [138, 141].
С целью оценки биологической ценности и профилактического эффекта сыровяленых снеков из баранины, обогащенной эссенциальными микроэлементами, проведены биологические исследования влияния функциональных продуктов на обменные процессы в организме животных. Исследования проводили в виварии Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова. В качестве лабораторных моделей были использованы крысы-самцы линии Вистар (Wistar) массой 100-120 г. Для опыта были сформированы по принципу аналогов 4 группы животных (таблица 2) по 10 голов в каждой. В первой (контрольной) группе находились животные, получавшие обычный виварный рацион (ОР). Животные второй группы получали дополнительно сыровяленые чипсы из баранины, обогащенной йодом, третьей - чипсы, обогащенные селеном, четвертой - чипсы, обогащенные йодом и селеном.
Исследование структурных особенностей баранины от животных различных рационов откорма
Оценку биологической ценности и профилактического эффекта сыровяленых продуктов из баранины, обогащенной эссенциальными микроэлементами, изучали по физиологическому состоянию лабораторных животных, биохимическим и гематологическим показателям сыворотки крови, влиянию на обменные процессы в организме животных традиционными методами на растущих белых крысах линии Вистар.
Исследования проводили в виварии Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова. В качестве лабораторных моделей были использованы крысы-самцы линии Вистар (Wistar) массой 100-120 г. Для опыта были сформированы по принципу аналогов 4 группы животных по 10 голов в каждой. В первой (контрольной) группе находились животные, получавшие обычный виварный рацион (ОР). Животные второй группы получали дополнительно сыровяленые чипсы из баранины, обогащенной йодом, третьей - чипсы, обогащенные селеном, четвертой - чипсы, обогащенные йодом и селеном.
Установлено, что в группах животных, которым в состав рациона вводили продукты, обогащенные селеном, а также селеном в сочетании с йодом, общее количество лейкоцитов достоверно выше по сравнению с контрольными крысами. Данные изменения коррелируют прямо пропорционально с количеством лимфоцитов и средних клеток в периферической крови, что свидетельствует о повышении резистентности у животных. Наряду с этим выявлены достоверно более высокие показатели концентрации гемоглобина и, как следствие, более высокие показатели среднего содержания гемоглобина в эритроцитах, а также среднего объема эритроцитов у животных опытных групп по сравнению с контрольной. Данный факт указывает на стимулирующее влияние селена и йода на гемопоэтическую функцию костного мозга в организме опытных животных. Таблица 10 - Общий анализ крови лабораторных животных P 0,05 относительно контроля В ходе биохимических исследований крови установлены достоверно более
высокие показатели активности трансаминаз (АЛТ и ACT) в опытных группах животных по сравнению с контрольной группой. Данные изменения прямо пропорционально коррелируют с показателями общего белка, глюкозы и активности амилазы в сыворотке крови. Это указывает на повышение конверсии питательных веществ корма у подопытных животных, о чем свидетельствуют повышенные показатели сывороточного белка у животных, которым в состав рациона вводили продукты, обогащенные эссенциальными микроэлементами. Повышение конверсии питательных веществ корма привело к увеличению аминокислот, которые являются субстратом для переаминирования, что привело к активации трансаминаз в пределах физиологических границ нормы.
Аминотрасферразы отщепляют от аминокислот аминогруппы и переносят их на акцепторные молекулы с последующим образованием незаменимых и заменимых аминокислот, используемых как источник энергии. О повышении энергетического метаболизма в организме животных опытных групп можно судить по активности амилазы и концентрации глюкозы в сыворотке крови, которые у данных животных также возрастают относительно контрольных крыс. Однако данные показатели не выходят за референсные значения для данного вида животных.
В ходе исследования функциональной активности щитовидной железы установлено, что у опытных животных концентрация тиреотропного гормона в сыворотке крови достоверно выше, чем у крыс контрольной группы. Учитывая тот факт, что тиреотропин регулирует функцию щитовидной железы, данное изменение можно расценивать как положительное влияние продуктов, обогащенных эссенциальными микроэлементами, на функциональную активность щитовидной железы и, как следствие, на метаболические процессы в организме животных.
Употребление продуктов из баранины, обогащенной микроэлементами, оказало положительное влияние на метаболические процессы в организме подопытных животных. Продукты рекомендуется использовать для коррекции белкового, углеводного, жирового и минерального обменов веществ.
Анализ пищевой ценности и безопасности ферментированных сыровяленых чипсов
Ускорение темпов жизни способствует активному развитию мирового рынка снековой продукции [25]. Чипсы – продукт удобный для утоления голода в дороге, на работе, в учебных заведения и дома; рекомендуется для питания военнослужащих, туристов, спортсменов, сотрудников МЧС, людей, попавших в эктримальные ситуации. Мода на здоровый образ жизни способствует росту рынка чипсов, которые приготовлены из натурального мясного сырья, поскольку они богаты нативным протеином, содержат мало жира и минимальное количество различных добавок. Маркетинговые исследования потребительского спроса населения различных регионов России свидетельствуют о нехватке этой категории продукцию [35].
Проектирование рецептуры ферментированных сыровяленых чипсов из баранины, обогащенной микроэлементами
Исследования подтвердили более высокую пищевую ценность баранины от IV группы животных, получавших рационы, обогащенные кормовыми добавками ДАФС-25 и Йоддар-Zn. Кроме того, баранина этой группы имела более низкий показатель рН (6,39–6,44), выраженную пигментированность, более высокое содержание микроэлементов, поэтому ее использовали в качестве сырья для производства ферментированных сыровяленых чипсов. В производстве чипсов «Волжские» использовалась баранина от животных, выращенных на экологически чистом корме, исключающем гормональные добавки. Ее экологическая безопасность обусловлена отдаленностью естественных пастбищ от промышленных объектов и запретом на использование кормовых культур, скошенных вдоль дорог. Была разработана технология сыровяленых ферментированных мясных чипсов, обладающих высокими органолептическими, функциональными и пищевыми свойствами. Использование в качестве сырья органической баранины, бактериальных заквасок Bacto Flavor BFL-FO2, а также процессов ферментирования и вяления, позволили создавать экологически безопасную технологию мясных чипсов «Волжские».
Для ускорения технологического процесса в технологии чипсов использован биотехнологический потенциал ферментов мясного сырья и специально вносимых бактериальных препаратов, или так называемых «стартовых культур», обеспечивающих оптимальное формирование аромата, привлекательного цвета и естественную защиту продукта от патогенной флоры, безопасность продукта, что позволяет получить продукт, близкий по вкусу и консистенции к традиционным сыровяленым продуктам. Технологическая схема производства сыровяленых чипсов представлена на рисунке 15:
Сырье: баранина (длиннейшая мышца спины, тазобедренная часть, глазной мускул). Кроме основных компонентов в рецептуре чипсов применяется соль нитритная, аскорбиновая кислота, сахар – песок, бакпрепарат Bacto Flavor BFL 74
FO2 (стартовая культура), перец черный молотый, орех мускатный или кардамон молотые, кориандр, имбирь. Имбирь, используемый в качестве специи, содержит в своем составе алюминий, аспарагин, кальций, каприловую кислоту, холин, хром, жиры, волокно, германий, железо, линолиевую кислоту, магний, марганец, никотиновую, олеиновую кислоты, фосфор, калий, кремний, натрий, а также обогащает продукт витамином С. Посолочные ингредиенты, такие как поваренная соль, не оказывают отрицательного влияния на развитие молочнокислых бактерий, а многие их виды способны выдерживать значительные концентрации соли. Производственный процесс мясных чипсов с предварительным посолом сырья преследует три главные технологические цели: исключение микробиальной порчи продукта добавлением поваренной соли и применением сушки, что в конечном результате приводит к снижению активности воды; формирование стабильного красного цвета, присущего сыровяленым изделиям. Добавление нитрита натрия вызывает реакцию в кислой среде, которая приводит к образованию оксида азота (NO) и его последующему взаимодействию с миоглобином и его конверсией в нитрозомиоглобин; формирование специфического аромата, типичного для сыровяленых изделий, является следствием процесса денатурирования белков, изменения жиров и углеводов мяса с накоплением метаболитов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, альдегидов, свободных карбоновых кислот и фуранов, а также следствием биохимических реакций ферментации и действия микроорганизмов.
Расчет рецептуры чипсов «Волжские» выполнен при помощи программного комплекса «Оптимит» - оптимизатора рецептур мясных изделий, с учетом заданных требований физико-химических и функционально-технологических свойств, величины рН, химического состава, энергетической ценности, по критерию минимизации себестоимости продукта и действующих цен на сырье. (таблица 14). Таблица 14 - Рецептура сыровяленых чипсов «Волжские»
Для производства сыровяленых чипсов «Волжские» баранину (длиннейшая мышца спины, тазобедренная часть, глазной мускул) подмораживают, нарезают на слайсере на тонкие кусочки, солят мокрым способом и сушат в климат-камере при 300С и относительной влажности воздуха 75-78% до приобретения продуктом необходимых потребительских свойств. Процесс сушки продолжается до достижения содержания влаги в продукте 25%. Упаковку чипсов производили на вакуумной линии типа Multvac R530 и Supervac, используя пакеты типа Cryovac TM-DLY 9235.Технология позволяет хранить чипсы при температуре 12 - 150С в течение 6 месяцев в закрытой упаковке.
Чипсы «Волжские» получили максимальную органолептическую оценку дегустационной комиссии. Группой дегустаторов отмечено, что снижение рН до значений 5,7 обеспечивало формирование наилучшего аромата чипсов, что связано с образованием экстрактивных веществ, в частности, свободных аминокислот: аргинина, пролина, глютаминовой кислоты, глицина, аланина, треонина, лизина, лейцина, изолейцина, серина, валина, цисцина и гистидина.
Пищевая ценность и безопасность тесно взаимосвязаны, так как напрямую затрагивают схему производства и переработки «farmo-fork» («от фермы до прилавка»), приоритет здесь отдают спросу и правам потребителей на высококачественные и безопасные для здоровья продукты питания.
В данной главе рассматриваются вопросы оценки безопасности сыровяленых чипсов и факторы, влияющие на их качество. Кроме того, выполнен анализ функциональных свойств продукта и дана оценка их технологических и экономических аспектов.