Введение к работе
з
Актуальность работы. В центре внимания современной идеологии здорового образа жизни находится полноценное сбалансированное питание. Нарушение питания приводит к нутриентной недостаточности, снижению адаптационно-компенсаторных возможностей организма, что способствует формированию гастроэнтерологической патологии или обострению хронических заболеваний. Тенденция, которая сегодня трактует понятие «здоровья», направлена на разработку новых видов мясопродуктов, характеризующихся нутриентной сбалансированностью, повышенной биологической безопасностью и безвредностью, с сохранением высокого их качества и хорошими экономическими показателями.
Решение проблемы возможно за счет комплексного использования сырья растительного и животного происхождения, так как с ними в организм человека поступают необходимые для жизни нутриенты - минеральные вещества, микроэлементы, витамины, жирные кислоты, пищевые волокна, фосфолипиды, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности с пробиотической активностью, природные антиоксиданты.
Большой вклад в решение фундаментальных основ технологий, ориентированных на выпуск соответствующей мировым стандартам высококачественной и высокопитательной продукции, в том числе и функционального назначения, внесли исследования Л. В. Антиповой, Л. А. Борисенко, А. М. Бражникова, А. И. Жаринова, Г. И. Касьянова, Н. Н. Липатова, А. Б. Лисицина, В. М. Поздняковского, И. А. Рогова, А. Г. Храмцова, С. Д. Шестакова, А.Т. Diplock, A. Wollen и других ученых.
Наиболее эффективным способом сохранения полезных свойств нутриентносбалансированных продуктов является быстрая заморозка. Современные технологии замораживания пищевых продуктов позволяют сохранить качество сырья, сократить трудовые, материальные и энергетические затраты.
В существующих технологиях производства высококачественных колбасных изделий актуальным остается получение стабильных эмульсий. На практике для этого обычно применяют различные перемешивающие
4 устройства типа механических мешалок, коллоидных мельниц, центробежных эмульситаторов. Однако полученные таким образом жидкие смеси по качеству значительно уступают эмульсиям, приготовленным с помощью кавитационной дезинтеграции. Кроме того, анализ опыта работы ряда отечественных и зарубежных предприятий показывает, что стабильно высокое качество мясных изделий может быть получено за счет применения соответствующего способа водоподготовки. Наиболее перспективными и экологически безопасными технологиями обработки воды являются электрохимическая активация (ЭХА) и кавитационная дезинтеграция (КДВ), так как позволяют исключить использование каких-либо химических реагентов и способствуют интенсификации технологических процессов и повышению качества выпускаемой продукции.
На основании вышеизложенного, исследования по использованию активированных различными способами жидких систем для направленного регулирования функционально-технологических свойств эмульгированных мясопродуктов и их использование в разработке продуктов питания, сбалансированных по нутриентному составу, являются перспективными и составляют предмет настоящей диссертационной работы.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы
является разработка технологии нутриентносбалансированных
мясопродуктов с использованием кавитационно-дезинтегрированных жидких систем.
В соответствии с намеченной целью работы при выполнении исследований решались следующие задачи:
исследовать основные функционально-технологические свойства белкового препарата животного происхождения «Кат-гель 95»;
провести сравнительный анализ получения белково-жировых эмульсий (БЖЭ) и фаршевых систем с применением процессов кавитации и гомогенизации;
- изучить процесс гелеобразования белковых систем, содержащих в
качестве дисперсионной среды различные виды активированной воды;
5 исследовать физико-химические, структурно-механические, качественные, органолептические и микробиологические показатели модельных фаршевых систем и опытных образцов колбасных изделий, содержащих БЖЭ и белковые добавки, гидратированные активированной водой;
- обосновать возможность снижения количества вносимого и
остаточного нитрита натрия и поваренной соли в колбасных изделиях при
использовании кавитационнои дезинтеграции;
разработать технологию производства вареной колбасы с применением активированных белоксодержащих систем и воды;
- изучить возможность использования активированных систем в
качестве коагуляционного раствора для получения колбасных изделий без
оболочки;
разработать рецептуру и технологию производства быстрозамороженных колбасных изделий с овощами, сбалансированных по нутриентному составу;
изучить кинетику изменения показателя активности воды (aw) в процессе хранения нового вида быстрозамороженных мясопродуктов, осуществить критериальную оценку их качественных и микробиологических показателей;
провести промышленную апробацию разработанных технологий мясопродуктов, разработать проект технической документации нового вида вареной колбасы, оценить экономическую эффективность.
Научная новизна. Научно обоснована целесообразность гидратации белкового препарата «Кат-гель 95» активированной различными способами водой с целью направленного регулирования функционально-технологических свойств. Изучены процессы гелеобразования активированных различными способами белоксодержащих систем и способы получения БЖЭ при помощи акустической кавитации.
Разработана технология производства вареной колбасы с применением белково-жировой эмульсии и гелей, полученных с использованием кавитационнои дезинтеграции, и активированных жидкостей на основе
6 кавитационной обработки щелочной фракции ЭХА-воды. На основании экспериментальных и аналитических исследований обоснована возможность снижения количества вносимого и остаточного нитрита натрия и поваренной соли в колбасных изделиях при использовании кавитационной активации.
Научно и экспериментально подтверждена возможность использования бинарной системы на основе анолита электрохимически активированной воды, подвергнутой кавитации, и хитозана низкомолекулярного пищевого водорастворимого в качестве коагуляционного раствора в технологиях колбасных изделий без оболочки.
На основе компьютерного проектирования разработаны рецептуры быстрозамороженных колбасных изделий с овощами, сбалансированных по аминокислотному и жирнокислотному составам, проведена критериальная оценка их качества.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований разработаны рецептура, технология и проект технической документации нового вида вареной колбасы «Удачная».
На основе компьютерного проектирования и экспериментальных
данных разработана технология нутриентносбалансированных
быстрозамороженных колбасных изделий с овощами «Здоровье +» и «Польза» с использованием кавитационно-активированных систем. Предложенные технологии апробированы на предприятиях ООО Мясокомбинат «Олимпия», ОАО «Кавказ-мясо», ИП Панухин И.Г.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе СевКавГТУ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на региональных, межрегиональных и международных научно-технических конференциях: «Научный потенциал студенчества - будущему России» (Ставрополь, 2008), «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2008 - 2010), научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ (Ставрополь, 2008 - 2011), «Совершенствование системы и методологии управления как важное условие повышения эффективности деятельности потребительской
7 кооперации» (Ставрополь, 2010), «Молодежная наука - пищевой промышленности» (Ставрополь, 2011).
Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе в изданиях, рецензируемых ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 190 источников и 14 приложений. Работа содержит 149 страниц основного текста, 24 рисунка и 16 таблиц.
Список сокращений, приведенных в работе: ПВ - питьевая водопроводная вода; ЩВ, KB - щелочная (католит) и кислая (анолит) фракции электрохимически активированной (ЭХА)-воды; КДВ - кавитационно-дезинтегрированная вода; (ЩВ+КДВ), (КВ+КДВ) - процесс двойной активации, осуществленный путем кавитационного дезинтегрирования соответственно католита или анолита ЭХА-воды; БЖЭ - белково-жировая эмульсия; ФТС - функционально-технологические свойства; CMC - структурно-механические свойства; ОВП - окислительно-восстановительный потенциал; ВПС -водопоглощающая способность; ЖПС - жиропоглощающая способность; ВУС -водоудерживающая способность; ЭС - эмульгирующая способность; СЭ - стабильность эмульсии; ККГ - критическая концентрация гелеобразования; ВСС - водосвязывающая способность; ПНС - предельное напряжение сдвига; ПТО - потери при термообработке.
