Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1 Характеристика и свойства ферментов 7
1.2 Применение ферментов в технологии мясных продуктов 18
1.3. Заключение к обзору литературы 30
Глава 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований 33
2.1 Схема экспериментальных исследований 33
2.2 Объекты и методы исследований 35
Глава 3. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований 43
3.1 Сравнительная оценка воздействия ферментных препаратов различного происхождения на мясное сырье 43
3.2 Отработка оптимальных дозировок воздействия ферментного препарата микробного происхождения (ФПМ-МП) на мясное сырье 45
3.2.1. Изучение физико-химических показателей мясного сырья под воздействием различных концентраций препарата ФПМ-МП 46
3.2.2. Биохимические изменения в мясном сырье под воздействием различных дозировок ферментного препарата 48
3.2.3 Исследование структурно-механических характеристик мясного сырья при внесении различных дозировок ферментного препарата 55
3.2.4 Микроструктурные изменения мясного сырья под воздействием ФПМ-МП 59
3.2.5. Изучение физико-химических и биохимических свойств опытных мясных продуктов, изготовленных с применением различных дозировок ФПМ-МП 68
3.3. Разработка технологии мясных изделий, изготовленных с применением ферментного препарата 74
3.3.1. Разработка технологического регламента производства продуктов из говядины с использованием ФПМ-МП 74
3.3.2. Изучение структурно-механических свойств мясных продуктов после тепловой обработки 81
3.3.3. Исследование аминокислотного состава в мясном сырье и готовом продукте 82
3.3.4. Исследование микроструктурных показателей мясных изделий, изготовленных с применением препарата 85
3.3.5. Микробиологическая оценка мясного сырья и продуктов из говядины 95
3.3.6. Биологическая ценность мясопродуктов 97
3.3.7. Органолептические показатели 98
3.3.8. Исследование мясных изделий из говядины с ФПМ-МП при хранении 99
3.4. Расчет экономической эффективности от внедрения новой технологии производства продуктов из говядины 102
3.5. Реализация результатов исследования в промышленности 110
Выводы 111
Список литературы 114
Приложения 127
- Применение ферментов в технологии мясных продуктов
- Биохимические изменения в мясном сырье под воздействием различных дозировок ферментного препарата
- Микроструктурные изменения мясного сырья под воздействием ФПМ-МП
- Разработка технологического регламента производства продуктов из говядины с использованием ФПМ-МП
Введение к работе
Актуальность работы. При развитии рыночных отношений в
нашей стране все актуальней возникают вопросы, направленные на
повышение эффективности производства, рационального использо
вания сырьевых ресурсов и улучшения качества мясных продуктов.
В успешном решении этих задач большая роль принадлежит интен-
» сификации технологических процессов, использованию современ-
ных достижений биотехнологии и, в частности, применению фер
ментных препаратов для обработки мясного сырья.
^ Большое внимание в последние десятилетия уделяется введению в
мясное сырье ферментных препаратов с различной направленностью воздействия на структуру соединительной ткани.
Коллагенсодержащее сырье мясной промышленности, в силу своих низких функционально-технологических свойств и потребительских характеристик, недостаточно эффективно применяется в производстве мясных продуктов.
Вопросам применения ферментных препаратов в мясной промышленности посвящены научные труды отечественных и зарубежных ученых: Соловьева В.И., Мицык В. Е., Рогова И.А., Большакова А.С., Хорольского В.В., Журавской Н.К., Борескова В.Г., Ратушного А.С., Кудряшова Л.С., Вуйнштейн К.Е., Костенко Ю.Г., Батаевой Д.С., Muller Н., Blakmore Н. и др.
Обработка жесткого мяса ферментами позволяет увеличить выход готовых изделий, сократить продолжительность тепловой обработки, повысить биологическую ценность и улучшить вкусоароматические характеристики мясного продукта. Однако большинство испытанных ранее ферментов коллагенолитического действия проявляют активность при температурах 20-40С.
Для мясной промышленности эффективно применение фер
ментных препаратов, активных при низких положительных темпера-
t турах и обладающих преимущественным воздействием на соедини-
тельную ткань мясного сырья, так как процессы его посола, и свя-
/ занные с этим технологические операции выполняют при указанных
температурных параметрах. Известны сведения об использовании для этих целей фермента, полученного из гепатопанкреаса камчатского краба. О воздействии при низких температурах на соединительную ткань мясного сырья ферментных препаратов микробного происхождения сведения в литературе ограничены.
ЯОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ !
| БИБЛИОТЕКА J
j С Петербург Гл А
В ГНУ ВНИИМП им. В.М.Горбатова совместно с Институтом
Молекулярной генетики РАН и Институтом биохимии и физиологии
микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН получен коллагенолитиче-
ский ферментный препарат микробного происхождения - ФПМ-МП,
продуцентом которого является Serratia proteamaculans - 94. Полу
ченный ферментный препарат предназначен для активного воздейст
вия на соединительную ткань мясного сырья (в целях улучшения ка
чественных характеристик), проявляет активность при температурах <
4-18С. Технология мясных продуктов с использованием указанного
бактериального препарата не была разработана.
Цель и задачи. Целью настоящей диссертации являлась разра- t
ботка технологии мясных продуктов с использованием сырья, обработанного коллагенолитическим ферментным препаратом микробного происхождения.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих основных задач:
провести сравнительную оценку воздействия ферментных препаратов различного происхождения на мясное сырье;
определить оптимальную дозировку воздействия ферментного препарата микробного происхождения на мясное сырье;
изучить воздействие ферментного препарата ФПМ-МП на показатели качества мясного сырья и готовой продукции в процессе производства и хранения;
разработать и обосновать технологический регламент (рецептуры, технологические схемы) производства мясных изделий с использованием коллагенолитического ферментного препарата;
разработать нормативную документацию на производство мясных продуктов с использованием сырья, обработанного ФПМ-МП.
Научная новизна работы. Теоретически и экспериментально
обосновано применение ферментного препарата микробного проис
хождения для улучшения качества мясных изделий с высоким со
держанием соединительной ткани. I
Выявлен характер изменений физико-химических, биохимиче
ских, структурно-механических, микробиологических и органолеп- і
тических показателей, скорости переваримости белков in vitro в за
висимости от концентрации ферментного препарата в процессе по
сола, тепловой обработки и хранения.
Установлен характер микроструктурных изменений мясного сырья и готового продукта под воздействием различных концентраций ферментного препарата микробного происхождения.
Практическая ценность работы и реализация результатов.
Разработана технология мясных продуктов из говядины с использованием ферментного препарата, на которые утверждена нормативная документация ТУ 9213-004-00422020-2002 «Продукты из говядины» и технологическая инструкция на их производство.
На основе результатов проведенных научных исследований поданы 2 заявки на изобретения № 2002134770 и № 2002134738 "Способ производства мясных изделий" приоритет от 24.12.2002 г.
Промышленная апробация мясных продуктов из говядины с использованием ФПМ-МП проведена на ЗАО "Мясокомбинат "Тихорецкий ", экспериментальном заводе консервно-колбасных и кулинарных изделий ВНИИМП.
Апробация работы. Результаты выполненных исследований были представлены на научно-практической конференции "Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения" (г. Углич, 2002 г.); 6-й Международной конференции памяти В.М. Горбатова (г. Москва, 2002 г.); 49 Международном конгрессе по науке и технологии мяса "Этнография и технология мяса" (г.Кампинас, 2003 г.); Ш Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (г.Кемерово, 2003 г.); Международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской Государственной Технологической Академии "Современные технологии переработки животноводческого сырья в обеспечении здорового питания: наука, образование и производство" (г. Воронеж, 2003 г).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части с обсуждением результатов исследований, выводов, списка литературы, содержащего 90 источников, в том числе 26 работ зарубежных авторов. Работа изложена на 130 стр. машинописного текста, содержит 35 таблиц, 2Л рисунков и фотографий, 19 приложений.
Применение ферментов в технологии мясных продуктов
Перед мясной отраслью на сегодняшний день стоит целый ряд проблем. Среди них - необходимость быстрого и эффективного использования животного сырья, связанная с потребностью в сокращении энергетических и временных затрат не его хранение и переработку. Требования наиболее полного и рационального использования сырья диктуются как экономическими соображениями, так и необходимостью создания малоотходных экологически безопасных производств. Наивысшая же эффективность использования животного сырья может быть достигнута только при направленном регулировании его технологических свойств и показателей качества. Малоотходность подразумевает включение в технологический процесс такого нетрадиционного сырья как субпродукты и животные ткани с высоким содержанием коллагена. Наибольшие перспективы здесь открываются в создании добавок и эмульсий функционального действия, получение биоматериалов, композитов, пищевых ингредиентов и покрытий [17,21]. Актуальным является также направление по созданию мясных продуктов с заданными свойствами (соотношением компонентов, пищевой и биологической ценностью, себестоимостью и т.п.) обладающих общеукрепляющим и лечебно-профилактическим эффектом.
Пищевая и биологическая ценность мяса ограничивается в основном наличием не перевариваемых соединительнотканных белков (коллагена, эластина), отрицательно влияющих на функционально-технологические и структурно-механические свойства мясного сырья [22,45]. Наибольшие перспективы использования в технологии мясных продуктов имеют протеолитические ферменты. Кроме того, применение протеаз в обработке мясного сырья позволяет существенно (в 2-4 раза) сократить продолжительность технологического процесса, снизить его трудо- и энергоемкость [41,42].
Применение протеолитических ферментов для обработки мясного сырья связано с их специфическим действием на белковые комплексы мышечной и соединительной ткани. Если с практической точки зрения обработка мяса ферментными препаратами является сравнительно новым технологическим решением, то в теоретическом плане она базируется на традиционных биохимических и физико-химических процессах, протекающих в мясе при его технологической обработке. В той или иной степени «ферментативная обработка» мясного сырья за счет эндогенных ферментов самого мяса (катепсинов, кальпаинов) повседневно используется при производстве мясных продуктов в процессе созревания и посола.
Однако этот путь следует признать экстенсивным и малоэффективным, так как практически не имеется возможностей селективно регулировать скорость и направленность такой обработки. Особенность применения концентрированных ферментных препаратов, экзогенных по отношению к мясу, заключается в том, что гидролитические процессы при их участии могут протекать значительно быстрее и глубже, имея строгую направленность в отношении тех или иных структурных элементов мясного сырья (селективная биомодификация). Это в значительной степени позволяет интенсифицировать технологический процесс [21].
Протеолитические ферменты успешно использовались для умягчения мяса еще до прибытия белых переселенцев на Американский континент. Обычай заворачивать куски мяса в листья папайи был широко распространен в Центральной и Южной Америке. Однако применение ферментов в промышленных масштабах началось сравнительно недавно.
Теоретическая проработка вопроса применения ферментативной обработки мясного сырья проводилась примерно с начала 40-х годов XX века, как в нашей стране, так и за рубежом.
В США еще в 60-х годах были разработаны способы повышения нежности мяса с использованием протеолитических ферментов. В нашей стране подобные работы были начаты под руководством В.И. Соловьева [78,79].
Из ферментов микробного происхождения чаще всего останавливались на получении протеаз, полученных из бактерий и грибов.
Известен ряд ферментных препаратов, рекомендуемый в мясной отрасли для снижения жесткости мяса и субпродуктов 2 категории, изготовления новых видов мясных продуктов, удаления мяса с костей и получение мясных гидроли-затов. Это такие ферментные комплексы как протосубтилин, протомезентерин, прототерризин, протофрадин, коллагеназа.
Одновременно проводились исследования возможности использования ферментов для обработки нетрадиционного малоиспользуемого мясного сырья. Изучено влияние пепсина на микроструктуру говяжьей сердечной мышцы, используемой в качестве сырья для производства мясопродуктов. При посоле сердечной мышцы с добавлением 0,2 % пепсина имели место значительные деструктивные изменения мембранного комплекса, что обеспечивает повышение скорости диффузно-фильтрационного распределения ингредиентов при посоле. Пепсин уменьшает жесткость сырья за счет тендеризирующего действия про-теазы на коллагено-эластиновый и миофибриллярный комплекс миокарда [55].
Впоследствии было установлено, что мясные изделия, выработанные из сердечной мышцы КРС с использованием ферментативной обработки, имеют более нежную консистенцию и повышенный уровень других органолептиче-ских показателей [70].
В Болгарии для ферментативной обработки говяжьего сердца использо-вали препарат мезентерии, добавляя его в рассол. Отмечалось значительное улучшение влагосвязывающей и влагоудерживающей способности за счет увеличения количества гидрофильных центров, образующихся в результате распада сложных белковых агрегатов исходного сырья.
В Японии была изучена возможность применения микробной трансглю-таминазы для производства реструктурированного мяса без применения соли и тепловой обработки [26,111]. Показано, что ферментный препарат эффективно связывал кубики свинины, как в присутствии поваренной соли, так и без нее. Также было изучено влияние глутаминазы из Bacillus subtilis на органолептику мясных продуктов [44]. Установлено, что превращение L-глутамина в L-глутаминовую кислоту, катализируемое этим ферментом, способствовало существенному усилению вкуса готовых мясных продуктов.
Пищевой пепсин был рекомендован также при производстве деликатесного продукта [47]. Сырьем служила ферментированная говядина 2 сорта, конина 1 и 2 сорта, баранина, формованная в шкурку. Продолжительность посола составляло около 3-х сут, количество ферментного препарата 0,1-0,12 % к массе шкурки. Процесс ферментации осуществлялся при 12-19С в присутствии за-квасочных штаммов Laktobacillus plantarum и Micrococcus caseoliticus. Исследования показали, что использование данного подхода приводит к увеличению нежности готового продукта.
Интересные результаты были получены при исследовании возможности модификации некоторых видов субпродуктов 1 и 2 категории при обработке их свиным пищевым пепсином (0,1% к массе сырья). В качестве объектов исследования использовали мясную говяжью обрезь, мясо говяжьих голов, сердце свиное и говяжье, говяжьи почки. В результате ферментативного гидролиза отмечалось увеличение влагосвязывающей способности и снижение потерь массы при термообработке. Посол субпродуктов в присутствии ферментного препарата, привел к снижению их общей "жесткости", что выражалось в уменьшении напряжения среза и работы резания, опытных образцов по сравнению с контролем (посол без фермента) в 1,2 раза в среднем. При этом падение величин структурно-механических свойств объясняется частичной деструкцией натив-ных образований и общим разрыхлением тканей в результате гидролитического действия пепсина [82].
Выработана новая группа мясных продуктов вареных в форме. Данный вид продуктов вырабатывается по высокоэффективной технологии, предусматривающей использование в процессе посола ферментного препарата пепсина, что способствует размягчению мясного сырья с повышенным содержанием коллагена, такого как говядина 2 сорта, рубцы говяжьи, желудки свиные, срезки от разделки сырья на копчености [4].
Предложен способ посола мясного сырья в рассоле, содержащем ферментированную сыворотку с биомассой пропионовых и бифидобактерий. В рассоле, таким образом, присутствовали БАВ, синтезируемые указанными микроорганизмами в процессе жизнедеятельности: водорастворимые витамины, органические кислоты, ферменты. Присутствие этих веществ интенсифицировало процессы формирования вкуса и консистенции готовых продуктов. Отмечалось, что опытные образцы имели выраженную вкусо-ароматическую композицию, обладали большей сочностью и нежностью по сравнению с контрольными образцами. По результатам исследований были определены оптимальные технологические режимы обработки сырья, количество вносимой сыворотки и разработан ассортимент продуктов диетического назначения.
Биохимические изменения в мясном сырье под воздействием различных дозировок ферментного препарата
Определяли биохимические показатели мясного сырья: содержание оксипролина в коллагене, развариваемость коллагена, содержание аминного азота, содержание летучих жирных кислот (ЛЖК), сумму карбонильных соединений (СКС), электрофоретические характеристики.
Влияние коллагенолитического ферментного препарата на соединительную ткань определяли по разнице оксипролина в сыром и вареном мясе после удаления из него продуктов гидротермического распада коллагена. Результаты исследований представлены в таблице 3.
В ферментированном мясном сырье в опытных образцах 1,2 и 3 содержание оксипролина было выше на 15,4; 12,6; 11,95 мг% соответственно по сравнению с контрольным образцом.
На основании данных по содержанию оксипролина в сыром мясе и подвергнутом варке была определена развариваемость коллагена (табл.4).
Из данных табл. 4 следует, что при воздействии на мясное сырье кол-лагенолитическим ферментным препаратом, развариваемость коллагена увеличивалась на 25,98; 29,34; 32,42 мг% соответственно по сравнению с контролем.
Таким образом, полученные данные по развариваемости коллагена позволили сделать вывод о целесообразности использования коллагенолитического ферментного препарата для размягчения соединительной ткани мясного сырья.
В процессе созревания в мясе накапливаются водорастворимые предшественники аромата и вкуса и некоторые летучие вещества, в том числе летучие жирные кислоты и карбонильные соединения. Данные, полученные при проведении этого эксперимента (табл. 5) , свидетельствовали о том, что значения изученных биохимических показателей мясного сырья, обработанного различными дозировками коллагенолитического ферментного препарата (0,05 -0,2 % ФПМ-МЩ значительно отличались от контрольного образца (не обработанного ферментным препаратом).
В ферментированном мясном сырье в опытах 1,2,3 содержание летучих жирных кислот через 72 ч было выше на 68,3; 28,8 и 45 мг % соответственно по сравнению с контролем.
Сумма карбонильных соединений в опытньгх образцах через 72 ч оказалась больше на 23,8; 38 и 24,4 мг % соответственно по сравнению с коїпрольньїм образцом.
Об уровне и глубине ферментативных процессов при созревании можно судить по накоплению продуктов распада белковых веществ. С этой целыо проводились эксперименты по определению аминного азота (табл. 6).
Данные таблицы 6 свидетельствуют о том, что показатель амино-аммиачного азота в ферментированных образцах увеличивался на 4, 8 и 12 мг % соответственно по сравнению с контрольным образцом.
Наибольший прирост амино-аммиачного азота наблюдался у образца с содержанием 0,2 % коллагенолитического ферментного препарата ФПМ-МП, что свидетельствовало о более быстром и глубоком распаде белков, чем у других образцов. Процесс распада белков у ферментированных образцов существенно замедлялся после 48 ч выдержки в посоле, в дальнейшем оставаясь практически на одном уровне. Процесс созревания сырья происходил значительно быстрее у ферментированных образцов, чем у нефермеитироваиных.
Качественные показатели мяса во многом определяются состоянием сар-коплазматических и миофибриллярных белков. Для определения их изменений в процессе данной ферментативной обработки изучали электрофоретиче-ские характеристики водорастворимой части белковой материи.
При изучении электрофореграмм сопоставляли: моль-массовое распределение и количественное содержание белков полученных фракций контрольного образца и образцов того же мяса, обработанного ферментом ФПМ-МП, со стандартными образцами белков (200 кДа, 150 кДа, 77 кДа, 65 кДа, 29 кДа, 12 кДа).
Анализ фореграмм и визуальный анализ окрашенных фракций белков на геле позволили установить, что в данных условиях эксперимента при обработке фарша ферментным препаратом образовались новые фракции низкомолекулярных белков (10,16 и 17 кДа). Кроме этого, наблюдалось увеличение количества некоторых других белковых фракций по отношению к контролю, а также произошло образование новых фракций с молекулярными массами от 150 до 400 кДа (табл.7).
Обработка мясного сырья ферментным препаратом микробного происхождения привела к изменению фракционного состава белков, перераспределению их в количественном соотношении, и, в целом, значительно повлияла на степень конформационных и агрегационных изменений белков.
Анализ полученных электрофореграмм свидетельствовал о том, что принятые условия ферментации мясного сырья ферментным препаратом ФПМ-МП приводили к увеличению доли низкомолекулярных фракций белков.
Микроструктурные изменения мясного сырья под воздействием ФПМ-МП
Фарш исходного образца (контроль) представлен крупными фрагментами мышечной, соединительной и жировой ткани, между структурными крупно-измельченными элементами фарша равномерно распределялась бесструктурная мелкозернистая белковая масса, образовавшаяся в результате механического измельчения исходного сырья.
Структура мышечных волокон в мышечных пучках характеризовалась четко выраженной поперечной исчерченностью, ядра волокон имели палочковидную форму и зернисто-глыбчатую структуру хроматина. Мышечные волокна плотно прилегали друг к другу. Деструктивные изменения выявлялись в виде отдельных микротрещин и поперечно-щелевидных нарушений их целостности.
Соединительно-тканные фрагменты характеризовались свойственной для плотной соединительной ткани структурой. Толстые пучки коллагеновых волокон расположены упорядоченно, параллельно друг другу, фибробласты веретеновидной формы, базофильны.
Фрагменты жировой ткани представлены группами крупных липоцитов с сохранившими свою целостность оболочками и характерным периферическим расположением ядер.
Проведенными исследованиями установлено, что аналогичная структура фарша характерна и для контрольных образцов с выдержкой в посоле 48 ч и 72 ч.
В структуре опытных образцов фарша после добавления фермента в дозе 50, 100 и 200 мг (без выдержки) также не отмечено существенных изменений в структуре мышечной, соединительной и жировой ткани.
Через 48 ч инкубации микроструктура контрольного образца фарша (рис.6) отличалась от предыдущего срока некоторым усилением деструктивных изменений мышечных волокон в связи с протекающими процессами автолиза, выражающимися увеличением количества микротрещин и щелевидных нарушений их целостности. Поперечная исчерченность мышечных волокон сохранена и отчетливо выражена, ядра волокон гомогенны. Соединительно-тканные фрагменты сформированы из упорядоченно расположенных параллельно друг другу волнистых, несколько набухших по сравнению с исходным контролем коллагеновых пучков, фиброциты гомогенны, отчетливо выражены. Электронные микроскопическими исследованиями установлено, что коллагеновые волокна плотные с выраженными границами, структура коллагеновых фибрилл не выявляется. Фрагменты жировой ткани представлены крупными линоцитами с сохранившими свою целостность оболочками, их структура не имела каких-либо различий по сравнению с исходными образцами фарша.
Микроструктура мышечной ткани опытных образцов фарша через 48 ч (0,05 % ФПМ-МП) характеризовалась несколько набухшими мышечными волокнами с хорошо выраженной поперечной исчерченностыо, ядра волокон сохранены, гомогенны. Степень деструкции мышечных волокон несущественно отличалась от контрольных образцов на тот же срок инкубации. Влияние ферментного препарата на соединительную ткань выражалось в набухании коллагеновых пучков, дезорганизации волокнистого компонента, потерей, свойственной соединительной ткани волнистости и упорядоченного расположения коллагеновых пучков, их локальном разрыхлении. Деструктивные процессы в большей степени были выражены в тонких пучках коллагеновых волокон (рис.8).
Фиброциты теневидны. В структуре жировой ткани значительных изменений по сравнению с контрольным образцом не выявлено.
Микроструктурные исследования опытного образца фарша через 48 ч (0,1 % ФПМ-МП) показали, что под воздействием ферментного препарата наиболее существенные изменения на данный срок экспозиции по сравнению с контролем произошли в структуре соединителыю-тканных фрагментов, входящих в состав фарша. В то время как в мышечной ткани эти изменения были минимальными. При этом фрагменты мышечной ткани характеризовались плотно прилегающими друг к другу мышечными волокнами с широкой поперечной исчерченностью и отчетливо выраженными гомогенными ядрами. Деструктивные изменения выявлялись в виде отдельных поперечно-щелевидных трещин. Микроструктура соединительнотканных фрагментов характеризовалась значительным набуханием коллагеновых пучков, их слиянием в отдельных участках фрагментов, в результате чего границы между пучками пс обнаруживались, волокнистый компонент соединительной ткани терял характерную волнистость, фиброциты в состоянии лизиса. Электронно-микроскопическими исследованиями установлено разволокнение и разрыхленние коллагеновых волокон на отдельные фибриллы, которые образовывали рыхлую, взаимосвязанную сеть (рис.9).
Во фрагментах жировой ткани целостность оболочки жировых клеток была сохранена.
При увеличении концентрации ферментного препарата до 200 мг через 48 ч (рис.10) деструктивные изменения соединительно-тканных фрагментов значительно усиливались, что морфологически выражалось разрыхлением, слиянием и гомогенизацией пучков и фрагментацией коллагеновых волокон, при этом нарушения в структуре волокнистого компонента соединительной ткани носили более распространенный характер по сравнению с образцами фарша с концентрацией препарата 0,1 % ФПМ-МП. Электронно-микроскопическими исследованиями выявлена множественная фрагментация коллагеновых фибрилл.
В мышечной ткани структура волокон не отличалась от предыдущего образца.
При микроструктурном исследовании контрольного образца фарша через 72 ч (рис.7) экспозиции установлено, что мышечная ткань характеризовалась усилением деструкции, выражавшейся увеличением количества поперечно-щелевидных нарушений целостности мышечных волокон, поперечная исчерченность отчетливо выявлялась в основной их массе. Ядра волокон гомогенны. Соединительно-тканные фрагменты сформированы из плотных набухших волнистых, упорядоченно расположенных пучков коллагеновых волокон, фиброциты гомогенны. Целостность оболочек жировых клеток сохранена.
Увеличение экспозиции опытных образцов фарша до 72 ч в значительной степени повлияло на степень деструкции соединительной ткани.
Микроструктура мышечной ткани в крупных не разрушенных фрагментах опытного образца фарша с концентрацией 0,05 % ФПМ-МП характеризовалась набухшими прямыми мышечными волокнами с хорошо сохранившейся, четко выраженной поперечной исчерченностью, деструктивные изменения выявлялись в виде множественных микротрещин и отдельных поперечно-щелевидных нарушений их целостности (рис. 11).
Соединительно-тканные фрагменты характеризовались резким набуханием пучков коллагеновых волокон, их слиянием, исчезновением волнистости, локальной гомогенизацией, лизисом фиброцитов. Отмечалось набухание и частичное разрушение оболочек липоцитов. Основная масса коллагеновых пучков разрыхлена, отмечалось их разволокнение на отдельные коллагеновые фибриллы.
Микроструктура мышечной ткани в образцах фарша с концентрацией 0,1 % ферментного препарата через 72 ч экспозиции характеризовалась набуханием волокон, ослаблением их поперечной исчерченности, гомогенизацией ядер, незначительным усилением деструктивных процессов. Структура соединительнотканных фрагментов характеризовалась разрыхлением, разволокнением волокон на отдельные фибриллы. Выявлена дезорганизация эластичных волокон, при этом деструктивные изменения носили более распространенный характер по сравнению с предыдущим сроком выдержки (рис.12).
Увеличение концентрации ферментного препарата до 200 мг (72 ч) приводило к резкому усилению деструктивных процессов, в первую очередь, соединительнотканных фрагментов. Крупные фрагменты мышечной ткани характеризовались сохранившими свою целостность мышечными волокнами, в которых отмечалось ослабление поперечной исчерченности, лизис ядер, значительное увеличение количества поперечно-щелевидных нарушений их целостности (рис.13).
Разработка технологического регламента производства продуктов из говядины с использованием ФПМ-МП
Ферментный препарат ФПМ-МП использовали для размягчения соединительной ткани мясных изделий путем введения рассола (шприцевания) в мышечную ткань вручную или на многоигольчатых шприцах.
Ферментный препарат применяли в виде водного раствора в концентрации:
для мяса в кусках — 50-100 г на 100 кг мясного сырья;
для шрота - 50 г на 100 кг мясного сырья
Для приготовления водного раствора использовали соотношение препарата и воды 1:50 (г/мл). Препарат растворяли в холодной воде с добавлением в нее поваренной соли 1% (полученный водный раствор препарата темного цвета).
Водный раствор ферментного препарата готовили за 30-60 мин до применения. Допускается хранение полученного ферментного раствора при 0-6С в течение 24 ч.
Необходимо добиваться равномерного введения рассола в ткани.
Использовали ферментный препарат путем шприцевания (внутримышечного введения) рассола на многоигольчатых шприцах или вручную.
Состав рассола при 25 % введении приведен в таблице 13.
Требуемое количество фосфатов растворяли в воде. Их следует добавлять медленно при интенсивном перемешивании, чтобы гарантировать растворение и избежать образования клейкой массы нерастворенных фосфатов, затем добавляли соль и перемешивали до полного растворения, добавляли лед, нитрит натрия, сахар, водный раствор ферментного препарата и перед началом шприцевания добавляли аскорбинат иатрия.
Хранение рассола с аскорбинатом натрия не допускается. При отсутствии аскорбината натрия разрешается использовать аскорбиновую кислоту в том же количестве.
Рекомендуемая оптимальная температура рассола - 8-12С.
Свежеприготовленный рассол вводился в мышечную ткань в количестве 25 %, затем куски направлялись на массирование.
Скорость вращения массажера - 12 об/мин.
После массирования сырье выдерживали в камере созревания 36-48 ч.
Перед термической обработкой куски мяса, прошедшие посол и созревание, формовали; обрезали бахромки, придавали определенную форму, подпетливали. Для улучшения товарного вида допускалась формовка продукта с помощью металлических форм, сетки, шпагата, оболочки, пленки, других материалов, разрешенных органами и учреждениями Гос-санэпидслужбы РФ.
Масса отдельных кусков говядины не должна превышать 3 кг.
Термическая обработка продуктов из говядины проводилась в камерах различных конструкций по режимам:
- подсушка и обжарка при температуре 95-110С, с легким копчением (камера предварительного нагревалась) в течение 3 ч;
- варка при температуре (83±2)С в течение 2-4 ч из расчета 70 мин на 1 кг массы до 76±2С в толще продукта. После достижения в толще продукта 76-78С снижение температуры в камере и дальнейшая обработка продукта проводилась при 75С в течение 20-30 мин;
- копчение осуществляли в коптильных или обжарочных камерах при температуре 45-50С в течение 2-3 ч.
Продукты кусковые из говядины охлаждали в остывочной камере при температуре 0ч-4С до температуры в толще продукта не ниже 0С и не выше 8С.
Следовательно, применение ферментного препарата ФПМ-МП позволяло снизить продолжительность технологического процесса производства вареных формованных изделий с 7 сут до 4 сут за счет сокращения срока посола и созревания сырья.
Срок годности продуктов из говядины при температуре от 0 до 6С и относительной влажности воздуха не выше 85 % не более 5 сут с момента окончания технологического процесса.
Срок годности продуктов из говядины, упакованных под вакуумом, с момента окончания технологического процесса при температуре от 0 до 6С при сервировочной нарезке — не более 10 сут, при порционной нарезке - не более 15 сут.
Выход опытного вареного продукта в форме был выше, чем у базового (76 %) на 6 % и составил 82 %; выход говядины кусковой варено-копченой был выше на 4 % по сравнению с контролем и составил 78 %.
Готовая продукция отвечала требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
