Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 10
1.1 Состояние и тенденции мирового развития кролиководства 10
1.2 Пищевая и биологическая ценность мяса кроликов 28
1.3 Технологический опыт производства и переработки продуктов кролиководства 33
1.4 Исследование и анализ рынка зерна чечевицы и перспективы ее применения для производства продуктов кролиководства 37
Глава 2. Объекты и методы исследований 49
2.1 Объекты исследования и схема постановки эксперимента 49
2.2 Общие методы исследования 52
2.3 Специальные методы исследования 58
Глава 3. Свойства мяса кроликов 63
3.1 Химический состав и масс-метрические характеристики анатомических участков и других продуктов разделки 63
3.2 Пищевая и биологическая ценность мяса кроликов породы «Калифорнийская» 68
3.3 Обоснование и новые варианты разделки тушек кроликов для розничной торговли и сети общепит 72
Глава 4. Физико-химические и функционально-технологические свойства продуктов разделки кроликов в процессе автолиза 78
4.1 Особенности биохимических превращений при автолизе 78
4.2 Функционально-технологические свойства мяса кроликов в процессе автолиза 87
4.3 Пищевая и биологическая ценность и проектирование продуктов заданного состава и свойств 91
Глава 5. Совершенствование технологии производства продуктов из крольчатины 96
5.1 Технология производства мясных продуктов функционального назначения из крольчатины при комбинации с растительными компонентами 96
5.2 Оптимизация дозировки пророщенной чечевицы в рецептуре купатов из мяса кроликов 100
5.3 Разработка рекомендаций по получению продуктов питания для спортсменов 104
5.4 Технология копченых продуктов 113
Заключение 118
Список использованной литературы 119
Приложения 141
- Состояние и тенденции мирового развития кролиководства
- Химический состав и масс-метрические характеристики анатомических участков и других продуктов разделки
- Особенности биохимических превращений при автолизе
- Разработка рекомендаций по получению продуктов питания для спортсменов
Состояние и тенденции мирового развития кролиководства
Сегодня в мире, производится от 1,0 до 1,7 млн. т крольчатины в разных странах. По расчетным данным, в 90-е годы в мире каждый год производилось порядка 3 млн. т крольчатины, при этом прослеживается зональность отрасли. Это связано с экономикой, культурой, национальной кухней разных стран мира и традициями в питании народов [7, 98, 112].
На сегодняшний момент для развития кролиководства необходимо создавать инфраструктуру, включающую в себя производство кормов, строительство новых убойных и перерабатывающих цехов, создание системы сбыта продукции. В экономически развитых регионах мира преобладают крупные производства, на которых осуществляется выпуск 55 % всего объема крольчатины. Оставшиеся 45% занимают мелкие традиционные хозяйства.
Безусловным лидером по производству крольчатины является Китай, где за 2017 год было произведено около 735 тыс. т, при этом уровень потребления крольчатины в этой стране невысокий. Это связано с тем, что мясо кроликов в основном экспортируют в мировом масштабе, в том числе в Россию. На втором месте находится Италия, в которой производится около 300 тыс. т в год, затем идет Испания – 68 тыс. т, Египет – 56 тыс. т, Франция – 53 тыс. т, и Россия – 21 тыс. т в год [144]. Убедительная разница в уровне объемов производства хорошо иллюстрируется на приведенной ниже диаграмме (рис.1.1). В ряде стран процветает производство пуха кролика. Страны-лидеры по данному виду производства можно расположить в убывающий ряд: Китай (6-7 тыс. т) Чили (530 т) Аргентина (400 т) Франция (200 т). Потребителями данных изделий выступают страны с высоким уровнем жизни, к которым относится Япония, США, Германия и др., где пуховые изделия относятся к эксклюзивным.
Уровень потребления жителями Китая составляет около 2,3 кг, стран ЕС – около 2 кг на человека в год. В России же на душу человека приходится около 130-140 грамм крольчатины в год, то есть, мясо кролика занимает примерно 0,1 % от общего количества потребления мяса. Блюда из кролика в России никогда не были традиционными, а употреблялись в редких случаях и на больших праздниках [141, 145].
Сравнительное потребление мяса кролика на душу населения проиллюстрировано на рисунке 1.2.
По данным Росстата легко проследить динамику и структуру рынка мяса кроликов за период 2013-2017 гг., а также прогноз их развития до 2025 г. (тыс.т), представленные на рис. 1.3 [141, 145]. Рисунок 1.3 – Динамика и структура рынка мяса кроликов в 2013 - 2017 гг. и прогноз до 2025 г. (по данным Росстата)
Как видно на рисунке 1.3, наибольший объем производства мяса кроликов отмечался в 2014 году, в 2015 году наступил резкий спад, который объясняется тем, что в отношении России были введены экономические санкции странами Евросоюза и США по политическим причинам, что исключило объемы импортируемой крольчатины. Отрасль кролиководства, также как и экономика России в целом, не сразу адаптировались к данным внешним воздействиям. Но уже в 2016 году по показателям объема производства, объема экспорта, объема импорта, объема совокупного предложения рынок мяса кроликов выравнялся и приблизился к досанкционным значениям. По прогнозам, к 2025 году объем производства должен достигнуть 5,3 тыс. т, что на 1 тыс. т превышает соответствующие показатели 2015 года. Рисунок 1.4 – Структура потребления мяса кроликов в РФ по федеральным округам в 2013-2017 гг.
В соответствии с официальными данными Росстата, лидерами среди федеральных округов по потреблению крольчатины являются: Центральный федеральный округ – 27 %, Приволжский федеральный округ – 17 %, Сибирский – 13 % от общего объема потребления (рис.1.4).
Воронежская область в 2017 году произвела около 0,5 тыс. т. На данный момент разрабатывается региональная программа поддержки кролиководства. Продолжается реализация крупного проекта совместно с Китаем, предприятие проектируется под 5 тыс. т в год. Рейтинг регионов РФ по количеству произведенного мяса можно проиллюстрировать диаграммой (рис.1.5). т
Несмотря на низкие показатели производства мяса кролика в России, динамика производства остается положительной, существенный вклад вносят мелкие хозяйства, которые зарегистрированы как «личные подсобные хозяйства», рентабельность таких хозяйств намного выше. Некоторые области стимулируют рост популярности кроличьего производства, выделяя различные субсидии в рамках целевых программ. Благодаря этому в течение последних лет на российском рынке мяса кроликов непрерывно растет доля отечественного производства. В последнее время у российского потребителя постепенно увеличивается спрос на крольчатину, что в свою очередь также способствует увеличению интереса инвесторов к данной отрасли и увеличению производительных мощностей [7, 141, 145].
Благодаря новым научным работам в этой сфере мясопроизводства улучшается понимание людей о качестве мяса кролика. Крольчатина – это диетический вид мяса, рекомендована многими учеными для питания детей, для спортивного и геродиетического питания [7, 12, 19, 31, 70].
В сравнении с мясом других животных, крольчатина очень выгодно отличается по своему химическому составу, так как содержит высокое количество белка, в нем относительно мало жира. По данному показателю крольчатину можно сравнить с мясом птиц, особенно с индейкой, то есть классифицировать его как диетическое [71, 72, 74, 81].
Популярность крольчатины связана в первую очередь с общемировой тенденцией: растет интерес к здоровому питанию. Мясо кролика, как диетическое, вписывается в новую концепцию здорового образа жизни. Проблемы с экологией, которые зачастую оборачиваются аллергией у малышей, обусловили спрос на диетическое питание с использованием крольчатины [84, 86, 87, 88, 93].
Химический состав и масс-метрические характеристики анатомических участков и других продуктов разделки
Расширение ассортимента продуктов из мяса кроликов предполагает выпуск продукции различных наименований в достаточных объемах, дающий возможность экономно использовать имеющиеся сырьевые ресурсы для получения продуктов питания при максимальном биологическом удовлетворении потребностей организма человека в питательных веществах в соответствии с рекомендуемыми нормами. [7]
Глубокая переработка тушек кроликов основывается на рациональной разделке, подразумевающей выделение наиболее ценных в питательном отношении частей. Для характеристики химического состава анатомических участков тушек использовали традиционную разделку, схема которой представлена на рисунке 3.1.
Данная схема разделки предполагает выделение отрубов с учетом анатомического строения тушки кролика, а именно: тазобедренной части, длиннейшей мышцы спины, пояснично-крестцовой части, шейно-грудной части, лопаточно-плечевой части. Для того, чтобы доказать несовершенство традиционной схемы, был проведен сравнительный анализ химического, аминокислотного и жирнокислотного состава различных отрубов тушек кроликов, а также изучены нормы выхода продуктов убоя кроликов.
Проведенные нами исследования по изучению выхода продуктов разделки кроликов породы «Калифорнийская» показывают, что в среднем из тушки кролика в 90-дневном возрасте получается 1,18 кг мяса (включая внутренний жир и почки), что составляет 52,06 % от массы всей тушки. С учетом субпродуктов, которые возможно применять для производства мясных и мясосодержащих готовых продуктов, выход составляет 71,73 %.
При разделке тушек кроликов остаются не востребованными лапы, уши и хвост, которые могут быть использованы в составе пищевых систем. Содержание в тушке кроликов – 4,33 %. Эти сырьевые источники могут быть использованы при получении эмульсий и оригинальных продуктов. (рисунок 3.2).
Ранее учеными под руководством профессора Антиповой Л.В. экспериментально было установлено, что стабильность эмульсий достигает 92.4 %. Это высокий показатель, способный оказать существенное положительное влияние на консистенцию и частично заместить основное сырье в рецептурно компонентных решениях.
Морфологический состав тушек кроликов в парном состоянии устанавливали путем обвалки и жиловки с учетом выхода мышечной, жировой, соединительной и костной тканей. Выход обваленного мяса составил в среднем 83.5 %, а индекс мясности – 5,5. Характеристики морфологического состава представлены на рисунках 3.3-3.5.
Как видно из данных, выделенные отрубы (части) тушек неравноценны по содержанию и соотношению тканей. Так, например, соотношение жилованного мяса (мышечная ткань) и кости в шейно-грудном отрубе 1:2, а в лопаточно-плечевом это соотношение составляет 2,6:1, в пояснично-крестцовом оно приближается к 1:1,06 и в тазобедренном – почти 3,4:1.
Далее были проведены экспериментальные исследования по изучению химического состава отдельных участков тушки кроликов (рис.3.5).
Известно, что химический состав мяса в значительной степени определяет его пищевую и биологическую ценность. Результаты наших исследований показали, что мясо кроликов отличается высоким содержанием белка и низким – жира (рисунок 3.5). Наибольшее количество белка содержится в длиннейшей мышце спины (22,23 %), наименьшее – в шейно-грудном отрубе (18,96 %).
Как видно из результатов проведенных исследований, химический состав различных анатомических участков тушки кроликов несколько отличается, в шейно-грудном участке содержится больше воды, а в пояснично-крестцовом – больше жира.
Однако, необходимо отметить, что отрубы, выделяемые по традиционной схеме разделки, содержат различное соотношение тканей, которое непосредственно влияет на возможность их использования для производства полуфабрикатов из мяса кроликов конкретных наименований.
Особенности биохимических превращений при автолизе
Мышечная ткань является наиболее ценной в пищевом отношении. С целью исследования микроструктурных характеристик были проведены гистологические исследования различных анатомических участков тушек кроликов (предлопаточной мышцы, длиннейшей мышцы спины, грушевидной мышцы). Образцы для исследования получали в соответствии с рекомендациями ГОСТ 19496 [42], брали тонкий срез кусочка предлопаточной, грушевидной и длиннейшей мышцы спины помещали на предметное стекло (под покровное стекло), выявляли особенности структуры в процессе автолиза различных анатомических участков в проходящем свете микроскопа. Из тушки кролика выделяли длиннейшую мышцу спины согласно практическим рекомендациям, описанным в главе 3. Затем из тазобедренного отруба выделяли грушевидную мышцу, а из лопаточно-плечевого отруба – предлопаточную мышцу. Пробы мяса для исследования вырезали в направлении, перпендикулярном к поверхности анатомического участка вглубь мышц так, чтобы одна из сторон пробы соответствовала наружной поверхности отруба, а другая – поверхности разруба, распила или разреза.
Образцы мясопродуктов для исследования вырезали как из глубоких слоев пробы, так и с захватом ее поверхности. При этом учитывали неоднородность пробы по цвету, структуре и т.д. Приготовленные гистологические препараты рассматривали под световым микроскопом проходящего света. Сначала использовали обзорный план-объектив – 10-кратный или меньше, а затем объективы с увеличением – до 40-кратного. Окуляры применяли с 10- или 16-кратным увеличением. Для получения достоверных результатов исследовали не менее двух срезов с каждого из анатомических участков.
Срезы окрашивали квасцовым гематоксилином Эрлиха в течение 3-4 мин и промывали 2 мин в воде. Для удаления избытка гематоксилина срезы опускали в 1%-ный раствор соляной кислоты (солянокислая вода) по ГОСТ 3118 до появления розовой окраски, затем в 1%-ный раствор аммиака до появления синего окрашивания и промывали водой в течение 2 мин. Докрашивали срезы 1%-ным водно-спиртовым раствором эозина в течение 1 мин и ополаскивали водопроводной водой. После этого срезы заключали под покровное стекло.
Микрокопирование гистологических препаратов выявило характерную структуру мышечной ткани. Поперечный срез выявил периферическое расположение ядер. На начальном этапе рассмотрим микроструктуру длиннейшей мышцы спины в парном состоянии (рис. 4.1).
Мышечная ткань длиннейшей мышцы спины, изъятая непосредственно после убоя, была представлена длинными волокнами без видимых включений соединительных тканей. Следует отметить, что по сравнению с мышечной тканью длиннейшей мышцы спины, предлопаточная мышца в парном состоянии включала более обширные жировые прослойки. Микроструктура мышечной ткани грушевидной мышцы характеризуется более сочными эозофильными волокнами, прилегающими к участкам рыхлой соединительной и жировой ткани.
Спустя 1 час снова проводили микроскопирование, результаты представлены на рисунке 4.2.
На рисунке 4.2 видно, что структура мышечной ткани длиннейшей мышцы спины спустя 1 час после убоя выявила небольшие зоны сокращения, рядом с которыми начали выявляться мышечные волокна зигзагообразной формы, но мышцы находились все еще в состоянии расслабления. Исследование микроструктуры грушевидной и предлопаточной мышцы проводили также спустя 1 час после убоя. В микроструктуре мышечной ткани грушевидной мышцы выявлялись единичные участки сокращения.
Следовательно, можно заключить, что период послеубойного сокращения наступает несколько раньше в длиннейшей мышце спины. Это можно объяснить большим развитием миофибриллярной структуры мышечной системы этого участка. Кроме того, подтверждением более активных автолитических процессов в мышечной ткани длиннейшей мышцы спины является то, что уже после 1 часа хранения в мышечных волокнах появлялись единичные щелевые разрушения. Параллельно вели исследования биохимических и некоторых физико-химических показателей. Спустя 3 часа с момента убоя процесс посмертного окоченения достигсвоего пика, значение рН мяса опустилось в кислую среду и находилось на уровне 5,5 единиц. Мышечные волокна значительно деформировались, наблюдалась сильная зигзагообразная изогнутость. Видны дугообразные и S – образные изгибы. Большинство волокон сократилось, отмечалась поперечная исчерченность.
На рисунке 4.3 видно, что в мышечной ткани наблюдаются более обширные участки разволокнения, происходит разрушение мышечных волокон, появляются многочисленные участки деструкции, в основном появление перпендикулярных к длине мышечных волокон щелевидных разрывов.
В мышечной ткани грушевидной мышцы подобные явления так же наблюдались, но их проявления характерны меньшей степенью фрагментации (рис. 4.4). Рисунок 4.4 – Микроструктура мяса кролика, спустя 3 часа после убоя (грушевидная мышца). Увеличение 200
Анализируя рисунок 4.4, необходимо отметить, что в мышечной ткани грушевидной мышцы изменения выразились в разволокнении мышечных волокон, появлении обширных разрывов, разрушении структур ядер.
Результаты микроскопирования предлопаточной мышцы, спустя 3 часа хранения, приведены на рисунке 4.5.
Как видно на рисунке 4.5, микроструктура мяса через 3 часа после убоя показывает, что активное протекание автолитических процессов в предлопаточной мышце проявилось в виде глубокой фрагментации мышечных волокон, нарушении и разрушении структур ядер, появлении обширных разрывов.
Результаты микроскопирования длиннейшей мышцы спины спустя 6 часов хранения приведены на рисунке 4.6.
На рисунке 4.6, видно, что спустя 6 часов с момента убоя произошли процессы разрешения окоченения. Мышечные волокна постепенно выпрямились. Все еще сокращено большинство волокон, но также встречаются расслабленные волокна. Исчерченность волокон видна плохо, некоторые мышечные волокна раздвинуты и между ними видно пространство.
Микроструктура мяса спустя 12 часов представлена на рисунке 4.7.
На рисунке 4.7 видно, что через 12 часов после убоя активные автолитические процессы в мышечной ткани исследуемых мышц были практически завершены и проявлялись в основном степенью фрагментации мышечных волокон, фактическим отсутствием структуры ядер, появлением многочисленных разрывов.
Таким образом, можно предположить, что спустя 12 часов после убоя кролика в длиннейшей мышце спины автолитические процессы носили достаточно глубокий характер, следовательно, можно рассматривать их как стадию глубокого автолиза, в результате которого формируются физико-химические, биохимические, органолептические качества мяса, обеспечивающие высокое качество продуктов его переработки.
Разработка рекомендаций по получению продуктов питания для спортсменов
Питание является одним из главных факторов, влияющим на здоровье спортсменов, их работоспособность и спортивные достижения. Спортивное питание должно соответствовать современным требованиям применяемой научной практики.
Рацион спортсменов находится в прямой зависимости от вида спорта, различных этапов подготовки, направленности, объема и интенсивности тренировочных нагрузок, условий соревнований, климато-географических зон и индивидуальных различий.
Во время физических нагрузок спортсмены тратят большое количество энергии, поэтому принимаемая ими пища должна компенсировать им эти энерготраты. Расчет калорийности пищевого рациона осуществляется с учетом характера деятельности спортсмена и его массы тела по известной методике.
Контроль количественной полноценности питания спортсмена осуществляется методом сравнения двух величин – суточного расхода энергии и калорийности пищи. Суточный расход энергии определяется индивидуально для каждого вида спорта. При необходимости можно воспользоваться справочными данными таблицы 5.6.
Качественной полноценности рациона можно достигнуть, используя правильное соотношение белков, жиров и углеводов.
Важное место в рационе спортсменов отводится белкам, имеющим важное значение для развития мышечной системы и постоянного обновления тканей. Белки в рационе питания спортсмена содержаться в количестве 16-20 % от всего объема принимаемой пищи. При этом употребление мяса и мясных продуктов рекомендуется на завтрак и обед. Необходимым компонентом рациона спортсменов являются жиры, причем 80–85 % жиров должно быть животного происхождения, остальная часть – растительного. Важную роль в питании спортсменов играют углеводы: 64 % потребляемых углеводов должны составлять сложные углеводы (крахмал) и 36 % – простые (сахара).
В рационе питания спортсменов в необходимом количестве должны присутствовать витамины. Потребность в витаминах возрастает во время интенсивной мышечной нагрузки, что связано с повышением обмена веществ в организме спортсмена.
Суточная потребность в некоторых витаминах для спортсменов представлена в таблице 5.7.
Большое значение для питания спортсменов имеют продукты, содержащие минеральные вещества (кальций, фосфор, железо, магний и др.), потребность в которых возрастает в процессе тренировок и подготовке к соревнованиям.
Экспериментальные данные, представленные выше, позволяют говорить о высокой пищевой и биологической ценности мяса кроликов всех анатомических участков, а также о целесообразности его применения для создания функциональных и специализированных продуктов питания.
Предлагаемые нами опытные образцы мясных продуктов из крольчатины изготавливаются по различным технологиям. Нами предлагается использовать мясо кроликов для приготовления гуляша с гарниром и соусом, тушеного мяса с гарниром и соусом, мяса «По-домашнему» с гарниром и соусом. Органолептическая оценка полученных блюд показала высокие потребительские свойства (рисунок 5.6).
Для готовых вторых блюд из мяса кроликов были определены показатели: содержание витаминов, содержание минеральных веществ, пищевая и энергетическая ценность. Как видно на рис. 5.6, табл. 5.8 данные вторые блюда содержат оптимальное количество основных пищевых компонентов, что говорит о соответствии их требованиям, предъявляемым к питанию спортсменов.
Например, во вторых блюдах содержание белка колеблется в пределах 22-23 %, таким образом, можно утверждать, что предлагаемые готовые блюда покрывают физиологическую потребность человека в животных белках более, чем на 65 % и могут быть отнесены к функциональным продуктам.
Данные пищевой ценности готовых блюд представлены в таблице 5.8.
Суточная потребность спортсменов в основных питательных элементах должна восполняться из пищи. В случае нехватки витаминов возможно применение синтезированных биологически активных добавок, полученных из шиповника, пивных дрожжей, черной смородины, малины и др.
По показателям безопасности полученные изделия соответствуют действующей в отрасли нормативной документации.
Готовые мясные блюда из мяса кролика являются скоропортящимися продуктами, хранить которые рекомендуется при температуре 4-8С не более 24 ч, что является очень неудобным фактором при организации полноценного спортивного питания.
С целью пролонгирования сроков хранения, а также придания продукту более привлекательного вида нами в качестве упаковки были выбраны реторт-пакеты – пакеты из пищевой мягкой фольги, являющейся прекрасной альтернативой жестяным консервным банкам. Реторт-пакеты состоят из нескольких ламинированных слоёв, пригодным для стерилизации в автоклаве. Чаще всего реторт-пакет состоит из полиэтилентерефталата, алюминиевой фольги, полипропиленовой пленки.
Крольчатину ручной или механической обвалки мы предлагаем использовать для приготовления вторых блюд, а кости использовать для приготовления бульонов для первых блюд.
Выделенные из тушки кролика порционные мелкокусковые полуфабрикаты предлагаем использовать для тушения или приготовления гуляша.
При приготовлении гуляша крольчатину посыпали смесью поваренной соли и черного молотого перца, перемешивали, опрыскивали растительным маслом и обжаривали до образования румяной корочки. Затем мясо тушили с бульоном и добавлением томатной пасты и лаврового листа до кулинарной готовности.
Для выработки крупнокусковых полуфабрикатов для вторых блюд и копчения использовали преимущественно мясо с бедра.
Оставшиеся после обвалки кости нами предлагается разрубать на куски одинаковой длины и упаковывать в виде супового набора. Кости являются прекрасным сырьем для приготовления бульонов для первых и вторых блюд. К практическим рекомендациям по приготовлению бульонов в системе общепит считаем необходимым пояснить: кости после измельчения нужно подавать в варочные котлы при соотношении воды и костей 1:1, варить 5-6 ч при t=100 С. За один час до завершения варки бульона в котел подаются овощи.
Мясо кролика после разделки обваливали вручную и использовали для изготовления мясной части готовых блюд, из костей делают бульон.
Порционные мелкокусковые полуфабрикаты (мясо кролика для тушения, гуляш) посыпали поваренной солью и черным молотым перцем, затем перемешивали, опрыскивали растительным маслом и обжаривали до образования румяной корочки. Мясо тушили с бульоном, пассерованной томат-пастой и лавровым листом при медленном кипении. Гуляш тушили 25-30 мин, бефстроганов и порционное мясо – 30-40 мин.
Для выработки мяса «По-домашнему» использовали крупнокусковые полуфабрикаты – преимущественно мясо с бедра, которое нарезали на кусочки массой 20–30 г. Добавляли воду, лук, соль, черный молотый перец, лавровый лист и тушили в течение 1-1,5 ч. После тушения мясо отделяли от бульона, охлаждали до 50 С и перевали на формование.
В рецептуру соусов входили бульоны и пассированные овощи. Основным сырьем для приготовления бульона служили кроличьи пищевые кости. После промывки и измельчения на костедробильной машине их подавали в корзинах в варочные котлы. Соотношение костей и воды 1:1. Продолжительность варки 5-6 ч при температуре 100 С. За 1 час до окончания варки бульона добавляли овощи. После варки бульон очищали на щеточном грохоте и сепараторе и подавали в котлы для изготовления соуса.
После предварительной обработки лук, морковь, томатную пасту и муку раздельно пассировали в жире в специальных жарочных котлах при температуре 135 ± 5 С в течение 15-20 мин, непрерывно помешивая.Перед пассерованием томатную пасту разводили бульоном в соотношении 1:1.