Введение к работе
Актуальность работы. Дефицит потребления мяса птицы - одного из важнейших пищевых продуктов - выдвигает в число актуальных проблему рационального использования всех имеющихся ресурсов, разработки и внедрения научно-обоснованных совершенных технологии переработки.
Спектр мало- или совсем невостребованного вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности включает: головы, ноги, желудки, сердце, печень, шкурку, трахеи и т.д. На предприятиях птицеперерабатывающей промышленности на каждые 1000 т мяса потрошеной птицы приходится 138,5 т, а при более рациональном использовании -273,5 т малоценных продуктов переработки.
Высокая доля белков (18-24 X), основную массу которых представляет коллаген, позволяет по-новому оценить возможности вторичных продуктов убоя птицы для использования в качестве пищевого сырья и источника биопрепаратов. В то же время, в существующих традиционных технологиях переработки мяса птицы объемы использования вторичных ресурсов ограничены в виду низкой технологической и биологической функциональности. Обоснование и разработка путей рационального использования вторичного сырья, обеспечивающие рост производственного потенциала отрасли, расширение ассортимента продуктов и повышение выхода на единицу перерабатываемого сырья представляет особый научно-практический интерес.
Наиболее перспективны прикладные аспекты, связанные с получением пищевых продуктов, специальных ингредиентов, главным образом биополимеров. Последние тесно связаны с получением нетрадиционных продуктов лечебного назначения.
Тема диссертационной работы соответствует плану НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской государственной технологической академии (ВГТА) на 1991-2000 гг. "Разработка технологии и оборудования биологически полноценных экологически чистых мясных продуктов на основе рационального использования ресурсов". Работа является составной частью научных исследований кафедры технологии мяса и мясных продуктов по теме федерального гранта "Теория и практика продуктов лечебно-профилактического и специального назначения на основе рационального использования вторичного сырья мясной и птицеперерабатывающей промышленности" по разделу "Сельскохозяйственное машиностроение" (1996-1997 гг.); в рамках региональной научно-технической программы "Черноземье", раздел "Рациональное использование коллагенсодержащих ресурсов мясной промышленности на основе комплексного использования сырья" (1992-1995 гг.).
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы состоит в разработке эффективных технологий получения пищевых добавок и биополимеров на основе изучения комплекса свойств вторичных продуктов убоя птицы.
В рамках поставленной цели решались задачи:
исследование химического состава, особенностей микроструктуры, реологических, функциональных свойств и безвредности вторичного малоценного сырья птицеперерабатывающей промышленности, применительно к получению пищевых добавок и биопрепаратов;
обоснование оптимального состава, исследование свойств и определение рациональных режимов получения пищевых добавок (белково-жировых);
обоснование и разработка рецептур мясных фаршевих изделий с использованием пищевых добавок на основе принципов рациональной разделки тушек птицы;
разработка условий получения биополимеров с элементами безотходной технологии;
- технико-экономическая оценка результатов исследований.
Научная новизна. На основании результатов изучения гистомор-
фологических, химических, биохимических, прочностных свойств, безвредности теоретически обоснованы пути рационального использования вторичного сырья птицеперерабатывающей промышленности на пищевые цели и для выделения ингредиентов - биополимеров лечебного действия.
Показана целесообразность использования голов, ног, шкурки сухопутной птицы для получения пищевых белково-жировых добавок в производстве мясных изделий. В ходе экспериментальных исследований подобран компонентный состав пищевых добавок с помощью методов математической статистики, обеспечивающий высокую биологическую ценность и необходимые функционально-технологические свойства.
Проведена идентификация пищевых веществ, аминокислот и жирных кислот в составе белково-жировых добавок из шкурки, голов и ног сухопутной птицы. Установлен характер и закономерности превращения пищевых добавок под действием пищеварительных ферментов, термических, микробиологических и механических воздействий. Показано, что полученные пищевые добавки термически стабильны, характерны высокими показателями водосвязывающей (ВСС) и водоудерживаю-щей (ВУС) способности. По реологическим и функционально-технологическим свойствам совместимы с компонентами колбасного фарша.
Установленные особенности гистоструктуры, химического и белкового состава позволили выделить петушиные гребни как источник для получения биополимера - гиалуроновой кислоты (ГУК). Исследованы условия экстракции целевого продукта различными растворителями. Показаны преимущества использования водно-спиртовой экстракции при предварительной обработке сырья ультразвуком. Обоснованы параметры экстракции ГУК, обеспечивающие максимальный выход и чистоту готового препарата. Исследование химических и биологических свойств твердого остатка тканей позволило обосновать целесообразность его использования на кормовые цели и рекомендовать безотходную технологию производства ГУК,
На основании теоретических исследований предложены: новый способ получения белково-жировой добавки для производства мясных фаршевых и пастообразных продуктов (заявка на патент РФ N 96111048/20(017222); новая технология получения гиалуроновой кислоты (заявка на патент РФ N 96111091(016879)).
Практическая значимость. На основании результатов экспериментальных исследований показана целесообразность и реальная возможность использования вторичных продуктов птицеперерабатывающей промышленности для получения: пищевых добавок, лечебных биопрепаратов (ГУК), кормовых продуктов. Для организации целенаправленного сбора сырья предложено условное деление на основные группы и сформирован перечень по предпочтительному прикладному значению.
Определены рациональные параметры получения белково-жировых добавок из шкурки, ..голов и ног птицы, обеспечивающие приближение качественных показателей к аналогичным для мяса птицы и свинины полужирной. На основании полученных данных разработаны модифицированные технологические схемы производства фаршированных колбас, мясных хлебов и паштетов.
Предложена рациональная схема разделки и переработки птицы, позволяющая съэкономить основное сырье на 10-15 7., значительно расширить ассортимент изделий из мяса птицы, улучшить качество,, и товарный вид, увеличить выход на 1-2 %, повысить экономическую эффективность производства.
Определены режимы и предложена усовершенствованная технология получения ГУК из петушиных гребней при сокращении производственного цикла в 2-3 раза, изысканы возможности приблизить производство к источнику сырья, сделать его экологически чистым и безотходным.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены в период 1993-1995 гг. на отчет-
ных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии; международной научной конференции "Прогрессивные технологии и техника в пищевой промышленности (Краснодар, 1994); международной конференции "Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК" (Москва, 1995); Первой конференции Северо-Кавказского региона "Современные достижения биотехнологии" (Ставрополь, 1995); IV международном симпозиуме "Экология человека: пищевые технологии и продукты" (Москва-Видное, 1995); III межреспубликанской научно-технической конференции "Процессы и оборудование экологических производств" (Волгоград, 1995); международной научной конференции "Пища. Экология. Человек" (Москва, 1995); межрегиональной научно-практической конференции "Пищевая промышленность - 2000" (Казань, 1996); 35-м конгрессе IUPAC (Стамбул, Турция, 1995); 41-м ежегодном международном конгрессе "Наука и технология мяса (Сан-Антонио, Техас, США, 1995); 12-м Европейском . симпозиуме "Качество мяса птицы" (Сарагоза, Испания, 1995); Third International Symposium T0C0EN'96 (Luhacovice, Czech Republic, 1996); международном экологическом конгрессе "Экологическая инициатива" (Воронеж, 1996).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 17 работ, имеются приоритеты по заявкам на патенты РФ N 96111048/20(017222) И N 96111091(016879).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, четырех глав экспериментальной части, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 263 страницы машинописного текста, 37 таблиц, 32 рисунков. Библиография включает 164 наименования.
