Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 6
1.1 Роль кальция в организме человека 6
1.2 Кальцийсвязывающие белки 10
1.3 Обогащение кальцием мясных систем 18
1.4 Использование соевых белковых препаратов в технологии мясопродуктов 20
1.5 Обезжиренное молоко и молочная сыворотка как потенциальные источники кальция и белков животного происхождения 25
Заключению к обзору литературы 35
Глава 2. Организация экспериментальных исследований 38
2.1 Методология 38
2.2 Характеристика объектов исследований 42
2.3. Методы исследований 43
Глава 3. Исследование влияния молочной деминерализованной сыворотки на качественные показатели модельных фаршевых систем 49
3.1 Физико-химические свойства деминерализованной сыворотки 49
3.2 Изучение гелеобразующей способности 54
3.2.1 Изучение влияния деминерализованной молочной сыворотки на гелеобразующие свойства соевых белков 54
3.2.2 Изучение влияния деминерализованной молочной сыворотки на процессы структурирования в мясных системах 62
3.3 Изучение эмульгирующей способности белков деминерализованной молочной сыворотки и комплексов на их основе 68
3.4 Изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем типа вареных колбас 77
Глава 4. Разработка технологии получения нового молочно-растительного концентрата для использования при производстве мясопродуктов 84
4.1 Технологический процесс получения многокомпонентного концентрата на основе деминерализованной молочной сыворотки 84
Глава 5. Использование молочно-растительного концентрата в технологии мясопродуктов 94
5.1 Исследование влияния молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» на качественные показатели фаршевых мясопродуктов 94
5.2 Расчет себестоимости молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» и возможной эффективности от его внедрения 104
5.3 Экологический мониторинг технологии производства 106
Выводы 108
Список литературы 110
Приложения 129
- Использование соевых белковых препаратов в технологии мясопродуктов
- Изучение влияния деминерализованной молочной сыворотки на процессы структурирования в мясных системах
- Технологический процесс получения многокомпонентного концентрата на основе деминерализованной молочной сыворотки
- Исследование влияния молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» на качественные показатели фаршевых мясопродуктов
Введение к работе
з Актуальность работы. Одним из современных направлений в области стабилизации качества готовой продукции является разработка новых видов функциональных многокомпонентных добавок. Сочетание белков животного и растительного происхождения, получаемых из вторичных видов сырья, позволяет решить проблему дефицита мясного сырья. Учитывая то, что большинство ингредиентов, входящих в состав комбинированных мясопродуктов проявляют выраженную ионотропную зависимость, влияние ионов щелочных и щелочноземельных металлов на свойства мясных фаршей и качество готовой продукции практически не учитывалось. Особый интерес с технологической точки зрения представляют собой ионы кальция, входящего в состав как основного сырья, так и во многие компоненты
2+
рецептур. Вопросами влияния ионов Са на процессы мышечного сокращения, глубину и характер автолиза, физико-химические свойства мышечных белков занимались отечественные и зарубежные исследователи (Кудряшов Л.С, Соловьев В.И., Соколов А.А., Пермяков Е.А., Жаринов А.И.. Takahashi К., Hamm R., Sugita Н., Ye А. и др.) содержат информацию о влиянии. Литературные данные также свидетельствуют о влиянии кальция на процессы структурообразования, протекающие в мясных системах. При этом имеющиеся сведения носят противоречивый характер, протекающие в мясных системах.
Помимо изучения влияния экзогенного кальция на качественные характеристики мясных систем большой интерес представляют источники ионов Са . Одним из таких источников является молочное белково-углеводное сырье, которое содержит значительное количество легкоусвояемого кальция. Получение и использование препаратов на основе молочной сыворотки и обезжиренного молока с определенным уровнем содержания ионов Са позволит не только стабилизировать качественные показатели мясопродуктов, но и повысит питательную ценность готовой продукции как за счет повышенного количества серосодержащих
4 аминокислот и лактозы, так и за счет ее обогащения легкоусвояемыми формами ценного макроэлемента. В этой связи большой научный и практический интерес представляет разработка технологий получения и использования многокомпонентных добавок нового поколения на основе вторичных ресурсов молочной промышленности, обладающих высокими функционально-технологическими свойствами и стабилизирующими качественные характеристики мясных продуктов.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии молочно-белкового концентрата с заданным содержанием ионизированного кальция на основе деминерализованной молочной сыворотки и изучение его влияния на качественные показатели вареных колбас.
В соответствии с целью данной работы определены основные задачи:
- исследование свойств деминерализованной молочной сыворотки;
- определение степени влияния деминерализованной подсырной и
творожной сыворотки на функционально-технологические свойства белков
животного и растительного происхождения;
разработка состава поликомпонетной добавки на основе деминерализованной молочной сыворотки с заданными функционально-технологическими свойствами;
разработка технологии нового вида молочно-растительного концентрата на основе деминерализованной подсырной сыворотки;
- реализация экспериментальных исследований в рамках практической
апробации в технологии мясопродуктов.
Научная новизна. Обоснован и практически подтвержден выбор деминерализованной подсырной сыворотки в качестве основного компонента проектируемой добавки с оптимальным уровенем деминерализации - 50 %. Исследованы физико-химические показатели молочной сыворотки до и после деминерализации, установлено содержание ионизированного кальция во всех объектах исследований. Установлено влияние деминерализованной
5 молочной сыворотки как источника ионизированного кальция на процессы гелеобразования соевых белков и процессы структурирования в мясных фаршевых системах. На основе изучения эмульгирующей способности многокомпонентных систем с деминерализованной молочной сывороткой с помощью математических методов установлено оптимальное соотношение компонентов проектируемой добавки. Разработана технология получения молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» с содержанием ионизированного кальция в установленном для вареных колбас интервале.
Показана возможность использования молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» при производстве вареных колбасных изделий. С учетом требований к технологии колбасных изделий разработана технологическая схема производства вареных колбас с использованием нового молочно-растительного препарата «Лак-СОМ».
Практическая значимость. Рекомендована частичная
деминерализация молочной сыворотки с целью повышения функционального потенциала ее компонентов. Разработаны технологическая и аппаратурно-процессовая схемы производства молочно-растительного препарата «Лак-СОМ» и техническая документация на МРП «Лак-СОМ» СТО 020679650-014-2008.
Апробация работы. Основные положения, изложенные в работе, докладывались и обсуждались на научно-практическом семинаре «Современные направления переработки сыворотки» (Ставрополь, 2006), научно-практической конференции «Современные аспекты молочного дела в России» (Вологда, 2007) и 11-й Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова «Тенденции и перспективы развития инновационных и информационных технологий перерабатывающей промышленности» (Москва, 2008).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 в рецензируемых ВАК РФ журналах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 162 источников и 8 приложений. Работа содержит 109 страниц основного текста, 25 таблиц и 24 рисунка.
Использование соевых белковых препаратов в технологии мясопродуктов
В настоящее время растительное сырье широко используется как источник получения пищевого белка. За последние десятилетия вырос уровень переработки масличных, бобовых и зерновых культур и диких -растений с целью получения белка, используемого в качестве ингредиента поликомпонентных пищевых систем, в том числе и комбинированных мясопродуктов [2, 23, 56, 60, 109, 144].
Среди белковых компонентов растительного происхождения, используемых при производстве комбинированных продуктов питания, соя получила значительное распространение. Продукты ее переработки широко используются в мясоперерабатывающей, молочной, кондитерской, хлебопекарной промышленности и ряде других отраслей пищевой промышленности [2, 9, 23, 60, 74, 75, 109].
Особое внимание к сое с 1990 года обусловлено тем, что она отнесена к «функциональным» продуктам питания. Использование сои в качестве компонента комбинированных продуктов питания рассматривается с точки зрения профилактического или терапевтического действия, а не только в качестве «мясного» заменителя или наполнителя. Имеются сведения о профилактическом действии соевых белков при сердечно-сосудистых заболеваниях, ожирении, диабете и др. [18, 75]. Диетические свойства белков сои связаны с тем, что в отличие от белков животного происхождения, они не вызывают повышения содержания жиров в крови (гиперлипопротеинемия) [75].
По содержанию белов соя лидирует среди других растений. Белковые вещества соевых продуктов лишь по содержанию двух аминокислот не обеспечивают норм потребления белка, разработанных Ф АО/В ОЗ. Биологическая ценность (BV) соевого белка немного ниже белков мяса (68-70 и 80-83 соответственно), но значительно выше биологической ценности других белков растительного происхождения [75].
Соя и соевые продукты содержат в своем составе витамины группы В (В1, В2, В6, В12), Е, провитамин А, которые имеют большое значение в профилактике некоторых кардиоваскулярных заболеваний и анемии, а также влияют на иммунитет.
Белки сои по сравнению с белками мяса содержат в четыре раза больше минеральных веществ [55]. Среди содержащихся в сое и продуктах ее переработки макроэлементов следует отметить калий, фосфор, кальций, магний, а так же значительное количество железа (табл. 1.3). Состав микроэлементов - цинк, марганец, медь, селен и др.
Семена сои содержат магниево-кальциевые соли фитиновой кислоты, представляющие собой резерв фосфора. Однако низкая растворимость большинства солей фитиновой кислоты обусловливает их неполное всасывание, а также недостаточное усваивание организмом многих макро- и микроэлементов, таких как кальций, магний, железо, цинк, молибден, медь и марганец.
Роль сои незаменима при использовании ее по функциональному назначению. Учитывая биохимические особенности состава соевых бобов при подборе способов и режимов их переработки, можно значительно расширить области безопасного применения семян сои при производстве пищевых продуктов. Соевые белки применяют в качестве белковых обогатителей, заменителей и аналогов продуктов, при производстве гипоаллергенных и безлактозных заменителей молока, структурообразователей и наполнителей, а также стабилизаторов или разрушителей пены [43, 107].
В мясной промышленности нашли широкое применение следующие продукты переработки сои: соевая мука, соевые текстураты, концентраты и изоляты [55].
Соевая- мука в своем составе содержит все питательные веществ, необходимые человеческому организму, в особенности следует отметить содержание в ней лецитина, придающего соевым продуктам диетические и лечебные свойства. Кроме того, лецитин характеризуется высокими функционально-технологическими свойствами, что положительно сказывается на качественных показателях мясопродуктов, получаемых из мясного сырья с низким содержанием мышечных белков. Современные способы переработки позволяют удалить характерный «бобовый»- запах, вызываемый окислением липидов под воздействием липоксигеназ [55, 75].
Соевая мука является исходным сырьем для производства текстуратов, используемых при производстве полуфабрикатов,, полукопченых и варено-копченых колбас, а так же в консервном и рыбоперерабатывающем производствах [44]. Текстураты имеют ряд достоинств: высокая питательная ценность, низкая себестоимость, длительные сроки хранения, легкость применения.
При производстве мясопродуктов широкое применение получили соевые концентраты и соевые изоляты. Соевые белковые концентраты отличаются высоким содержанием растворимого белка, не имеют выраженного вкуса, обладают высокими функциональными свойствами. Это позволяет использовать их для повышения питательной ценности, улучшения структуры и качества пищевых продуктов, особенно содержащих миофибриллярные белки, находящиеся в мясе, рыбе и продуктах из птицы. Возможно совместное использование соевых концентратов в сочетании с сухой молочной сывороткой как в качестве пищевой добавки, так и в качестве заменителя обезжиренного сухого молока и казеинатов при производстве заменителя цельного молока. Концентраты стабильны по своему составу и свойствам.
Изоляты по сравнению с другими продуктами переработки соевых бобов отличаются максимальным содержанием белка (свыше 90%). Их применение в технологии производства мясных изделий позволяет сбалансировать структурно-механические и органолептические показатели готовой продукции [16].
Ассортимент продуктов переработки сои, предлагаемый мясоперерабатывающим предприятиям, достаточно широк. Одним из главных достоинств соевых белковых препаратов является их гелеобразующая способность. При денатурации белки большинства используемых в мясной промышленности соевых добавок переходят в растворимое состояние и при охлаждении образуют прочные гели, стабилизируя при этом качество производимых мясопродуктов [14]. Особой популярностью при производстве комбинированных мясопродуктов пользуются соевые концентраты и изоляты, поскольку они обладают достаточно высокими функционально-технологическими свойствами. Соевые белки вводят в фаршевые системы в гидратированном виде. В колбасном производстве достаточно широко распространена практика использования гелей и эмульсий на основе соевых препаратов взамен мясного сырья.
Анализ литературы свидетельствует о том, что белковые препараты на основе сои обладают высокими функциональными свойствами [11, 88, 107]. Однако при производстве мясопродуктов нецелесообразно использовать только белковые препараты растительного происхождения. В связи с этим в последние годы стало уделяться большое внимание исследованиям в области получения комбинированных добавок функциональной направленности, содержащих белки как растительного, так и животного происхождения.
Изучение влияния деминерализованной молочной сыворотки на процессы структурирования в мясных системах
Поскольку в технологии колбасного производства основным видом сырья является мясо различных видов животных, то необходимым является изучение влияния деминерализованной молочной сыворотки на физико-химические и структурно-механические свойства модельных мясных систем.
Анализ литературы свидетельствует о том, что большинство белков мышечной ткани являются-кальцийсвязывающими и кальцийзависимыми. Даже незначительные изменения концентрации ионов Са"+ приводят к перестройке третичной структуры молекул, что приводит к изменению функционально-технологических свойств . белков (водо-, жиросвязывающей, эмульгирующей, гелеобразующей). Одним из наиболее изученных процессов, протекающих под воздействием ионов Са"+, является актомиозиновое взаимодействие, оказывающее существенное влияние на прочностные характеристики мяса [12, 83, 91, 101, 102].
Поэтому исследование влияния деминерализованной молочной сыворотки, как источника ионизированного кальция, на структурно-механические характеристики мясных фаршевых систем, является своевременным и необходимым.
Приготовление мясных модельных систем осуществляли путем измельчения на миникуттере. Для приготовления образцов использовали говядину первого сорта. В контрольный образец в процессе измельчения к сырью в несколько приемов добавляли дистиллированную воду. В опытные образцы вносили- деминерализованную молочную сыворотку (подсьтрную и творожную) с содержанием сухих веществ (20±1) % и уровнем деминерализации 50 %.
Уровень введения в систему воды и деминерализованной молочной сыворотки составил 10, 15 и 20 % к массе мясного сырья.
Данные по изменению физико-химических и структурно-механических показателей модельных фаршевых систем до и после тепловой обработки приведены в табл. 3.5 и 3.6.
Введение в модельные фаршевые системы деминерализованной подсырной сыворотки приводит к незначительному увеличению показателя активной кислотности, что связано как с достаточно высоким значением рН данного вида сыворотки (6,4±0,05). При добавлении деминерализованной творожной сыворотки, значение рН которой составляет (5,9±0,05), также отмечается незначительной рост показателя активной кислотности в зависимости от количества вносимой в модельные фаршевые системы сыворотки. Это может быть обусловлено тем, что в молочной сыворотке содержатся лактаты и цитраты щелочных и щелочноземельных металлов, дающие при гидролизе слабощелочную реакцию. Величина рН образцов с творожной сывороткой ниже на 0,11 единиц по сравнению с подсырной сывороткой и на 0,17 единиц с контролем соответственно для уровня 10 %-го введения воды (сыворотки) сверх рецептуры. При добавлении 15 % разница показателя активной кислотности для образцов с творожной сывороткой по сравнению с образцами, содержащими подсырную сыворотку, составила 0,17 единиц, а с контрольным образцом - 0, 14 единиц.
Введение в мясные модельные системы 20 % деминерализованной молочной сыворотки и дистиллированной воды приводит к еще большему увеличению разницы рН модельных систем с творожной сывороткой по сравнению с подсырной (0,21 единица) и контролем (0,18 единиц).
При увеличении в исследуемой системе уровня введения деминерализованной сыворотки или воды происходит снижение значений предельного напряжения сдвига. Однако для моделей, содержащих деминерализованную сыворотку, численные значения данного показателя выше, что свидетельствует о более плотной консистенции (рис. 3.9). У образцов с 10 %-м содержанием деминерализованной подсырной сыворотки этот показатель составил 2216,ЗПа, для творожной сыворотки -2315,7 Па, а для дистиллированной воды - 1817,2 Па. При дальнейшем увеличении количества вносимой в измельченную говядину жидкости предельное напряжение сдвига в образцах с различными видами деминерализованной сыворотки превышает данный показатель для моделей с водой.
Одновременно со снижением предельного напряжения сдвига происходит увеличение пластичности продукта по мере возрастания количества добавляемой к образцу жидкости. Однако следует отметить, что максимальные значения данного показателя характерны для образцов с дистиллированной водой (3,73 см /г), а минимальные (3,12 см /г) - для образов с творожной сывороткой (табл.3.5, рис. 3.10).
Показатель рН готового продукта при увеличении уровня введения в систему как молочной деминерализованной сыворотки, так и воды практически не изменяется, следовательно, внесение молочной деминерализованной сыворотки практически не оказывает влияния на рН модельных фаршевых систем после термической обработки.
Степень пенетрации модельных фаршевых систем изменяется следующим образом: при увеличении количества вносимой в систему воды этот показатель увеличивается от 1,5 мм до 2,7 мм. (рис.3.11). Для модельных фаршевых систем с деминерализованной подсырной сывороткой значение степени пенетрации для первого образца (с 10 % сыворотки) выше аналогичного показателя образцов с водой на 0,3 см. При дальнейшем увеличении количества деминерализованной подсырной сыворотки так же отмечен рост степени пенетрации (от 1,8 до 2,3 мм). Однако, при 15 % и 20 % сыворотки в системе значения данного показателя ниже аналогичного для образов с дистиллированной водой (рис.3.11).
В образцах с содержанием деминерализованной творожной сыворотки 20 % отмечается резкое падение степени пенетрации до 0,9 мм, При этом в данном образце наблюдалось отделение значительного объема жидкости. Можно полагать, что внесение большого количества творожной сыворотки, содержащей значительное количество ионов Са2" (27,35 ммоль/л), приводит к полному насыщению кальций связывающих центров миофибриллярных белков мяса, а так же сывороточных белков молока. Такое насыщение приводит к конформационным изменениям белковых молекул, способствуя образованию более компактных в пространстве конфигураций. Указанные изменения обусловливают значительное снижение функционально-технологических свойств белков, в том числе и водоудерживающей способности, за счет снижения количества активных гидрофильных центров [85, 86].
Таким образом, введение в мясные системы деминерализованной молочной сыворотки оказывает положительное влияние на физико-химические и структурно-механические показатели как сырых образцов, так и термически обработанных [46, 78]. Следует отметить, что опытные модели с использование деминерализованной подсырнои сыворотки превосходят по ряду показателей как контрольные образцы, так и модели с деминерализованной творожной сывороткой.
Технологический процесс получения многокомпонентного концентрата на основе деминерализованной молочной сыворотки
При разработке технологии поликомпонетной добавки на основе деминерализованной молочной сыворотки за основу было принято соотношение белка в системе, полученное при изучении эмульгирующей способности и максимального объема стабильной эмульсии (гл. 3, п.3.4). Расчет производили исходя из содержания белка в основном сырье, то есть в несоленой подсырной сыворотке, обезжиренном молоке и заменителе молока «Соевое молоко». Кроме того, учитывались результаты собственных исследований процесса структурирования систем на основе деминерализованной молочной сыворотки (глава. 3, п.п. 3.2, 3.3).
Необходимое количество сырья для получения 100 кг молочно-растительного концентрата приведено в таб. 4.1.
Технологический процесс производства осуществляется в соответствии с блок-схемой, представленной на рисунке 4.1 и аппаратурно-процессовой схемой (рис. 4.2.).
1. Приемка сырья и оценка качества.
Сыворотка из сырных ванн откачивается насосом 1 через счетчик 2 в резервуар 3 для промежуточного хранения. Оценка качества исходной сыворотки осуществляется по следующим показателям: массовая доля сухих веществ и титруемая кислотность.
Для производства-продукта используют молоко коровье" обезжиренное кислотностью не более 20Т, плотностью не менее 1029 кг/м , без посторонних привкусов и запахов. Подачу обезжиренного молока осуществляют центробежным насосом 1 через счетчик 2 в резервуар 3 для накопления, сырья.
Для получения заменителя- молока «Соевое молоко» с массовой долей сухих веществ не менее 8,5±0,1 % и кислотностью не более 20 Т или раствора соевых концентратов и изолятов с массовой долей сухих веществ не более 8,5±0Д % необходимое количество сухого соевого препарата взвешивают на весах 12, а затем готовят раствор необходимой концентрации в екостном аппарате с мешалкой 15.
2. Очисткам термообработка
Очистка и термообработка сыворотки осуществляется следующим образом: из резервуара 3 сыворотка подается насосом 1 в трубчатый теплообменник 4 для подогрева до температуры (38 ± 2) С. После этого сыворотка подается на саморазгружающийся сепаратор 5. Полученные подсырные сливки и казеиновая пыль могут быть направлены для дальнейшей переработки в другие цеха. Очищенная от жира и казеиновой пыли сыворотка поступает в трубчатый нагреватель 4, где пастеризуется при температуре (72+2) С с выдержкой 15 секунд. Охлаждение пастеризованной сыворотки может осуществляться в соответствии с производственной необходимостью. При непосредственном направлении на сгущение сыворотку охлаждают до (45-55) С. При необходимости резервирования сыворотку охлаждают до температуры (8±2) С и хранят в резервуаре 8 с охлаждающей рубашкой не более 6 часов.
Очистка и термообработка обезжиренного молока осуществляется следующим образом: обезжиренное молоко (35-40) С подают на сепаратор-очиститель 13, а затем пастеризуют на пастеризационно - охладительной установке с секцией регенерации 14 при температуре (87±2) С с последующим охлаждением. Охлаждение пастеризованного обезжиренного молока может осуществляться в соответствии с производственной необходимостью. При непосредственном направлении на сгущение обезжиренное молоко охлаждают до (45-55) С. При необходимости резервирования обезжиренное молоко охлаждают до температуры (б±2) С и хранят в резервуаре 8 с охлаждающей рубашкой не более 8 часов.
3. Сгущение
Сгущение сыворотки осуществляется в вакуум-выпарном аппарате 9 любой конструкции при температуре (50±5). С. Молочную сыворотку сгущают до (25 ± 2)% сухих веществ.
Сгущают обезжиренное молоко на вакуум-выпарной установке 9 любой конструкции. Обезжиренное молоко сгущают при температуре (50±5) С до (45 ± 2)% сухих веществ.
4. Деминерализация молочной-сыворотки
Деминерализация сыворотки осуществляется при температуре (14-16) С с использованием ионоселективных мембран на электродиализной установке 11 до массовой доли минеральных веществ не более 2,3 % от общего количества сухих веществ в деминерализованной молочной сыворотки (50 %-й уровень деминерализации). При этом контролируют электропроводность, которая для данного уровня деминерализации должна составлять не более 3 млСм/см .
5. Приготовление смеси.
Приготовление смеси осуществляется по нормам расхода сырья, которые приведены в табл. 4.1. При использовании соевых изолятов или концентратов в технологии производства молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» их предварительно растворяют в воде. При этом массовая доля сухих веществ полученного раствора не должна превышать (8,5±0,1) % Компоненты смеси подаются в резервуар с мешалкой 16, перемешиваются и направляются с помощью винтового насоса 17 на сушку.
6. Сушка продукта.
Сушку продукта осуществляют на распылительной сушильной установке 18. При сушке необходимо соблюдать следующие температурные режимы: температура воздуха на входе в сушильную камеру (175±5) С, температура воздуха на выходе из камеры (85±5) С.
7. Расфасовка и упаковка.
Продукт упаковывают в многослойные бумажные непропитанные мешки с полиэтиленовыми вкладышами, разрешенными к применению в пищевой промышленности, массой нетто (25±0,2) кг. Допускается хранение сухого продукта не более б месяцев при температуре не выше 20 С
На основе разработанной технологии были проведены опытные выработки нового вида продукта на базе лаборатории ООО «МЕГА Профи Лайн» и экспериментального цеха факультета биотехнологии пищевых продуктов (приложение Д).
Анализ технологического процесса, среднего химического состава, органолептических, физико-химических и микробиологических показателей полученного концентрата, приведенного в табл. 4.2, 4.3 и 4.4, позволил разработать техническую документацию на продукт.
Исследование влияния молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» на качественные показатели фаршевых мясопродуктов
На основании изучения качественных характеристик модельных фаршевых систем установлено, что наиболее целесообразным является внесение молочно-растительного концентрата в количестве не более 15 % в гидратированном виде в соотношении 1:4.
С целью подтверждения полученных в лабораторных условиях экспериментальных данных для модельных фаршевых систем было предложено провести практическую апробацию на рецептурных композициях.
Контрольный образец изготавливали из говядины 1 сорта, свинины полужирной, шпика по рецептуре вареной колбасы «Отдельная» 1 сорта по ГОСТ 23760. В опытных образцах 10 % мясного сырья (говядины) заменяли гидратированным в соотношении 1:4 молочно-растительным концентратом «Лак-СОМ». Уровень замены мясного сырья выбирали, исходя из экспериментально полученных данных физико-химических и структурно-механических характеристик модельных фаршевых систем, а также учитывая влияние лактозы на цветовые характеристики колбасных изделий [91]. Вода вводилась сверх рецептуры в количестве 15 % к массе сырья.
Рецептура вареных колбас первого сорта контрольного и опытного образцов представлены в табл. 5.1.
Полученный нами концентрат «Лак-СОМ» необходимо использовать в гидратированном виде, так как это позволяет вносить в систему оптимальное количество ионизированного кальция, необходимое для структурирования фаршевых систем. Уровень гидратации 1:4 обеспечивает получение максимально стабильных гелей в системе, одновременно содержащей как молочные, так и соевые белки, что подтверждают ранее полученные данные (глава 3). Внесение гидратированного концентрата «Лак-СОМ» необходимо осуществлять на 2 стадии куттерования, поскольку именно на этом технологическом этапе наиболее интенсивно протекают процессы образования сетки геля, активно связывающего воду [80].
С учетом требований технологии колбасных изделий была разработана технологическая схема производства вареных колбас с использованием нового молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ».
В результате проведенных исследований установлено, что величина рН контрольного и опытного образцов практически не отличаются как в сырых фаршах, так и в готовых изделиях, однако, не смотря на это использование поликомпонентной добавки привело к увеличению водосвязывающей способности контрольного образца по сравнению с контролем (98,4 % и 93,5 % соответственно). Более прочное связывание влаги в опытном образце подтверждает высокие функционально-технологические свойства используемой добавки.
Содержание общей влаги в опытном образце немного выше, чем в контроле (на 3,8 % и 3,7 % для сырых и термообработанных фаршей соответственно), поскольку молочно-растительный вносили в гидратированном виде.
Показатели предельного напряжения сдвига и пластичности сырого фарша для опытного образца также несколько выше, чем для контроля, что связано с более высоким значением общей влаги вследствие внесения гидратированного концентрата.
После проведения термической обработки значения показателя активной кислотности незначительно увеличились как в опытном, так и в контрольном образце.
Введение в состав фаршевых колбасных изделий молочно-растительного концентрата на основе деминерализованной молочной сыворотки приводит также к увеличению водоудерживающей способности колбасных изделий (для опытного образца 74,9 % к общей влаге и для контрольного образца - 69,2 % к общей влаге). Это свидетельствует о структурирующих свойствах добавки, связанных с высокой гелеобразующей способностью сывороточных белков молока, а также со способностью кальция, входящего в состав используемой добавки, вступать во взаимодействие с миофибриллярными белками и лактальбумином, тем самым, оказывая положительное влияние на их функционально-технологические свойства. При этом следует учитывать способность связанных белковыми молекулами ионов кальция прочно удерживать от одной до трех молекул воды [85, 86].
Увеличение степени пенетрации и выхода готового продукта для опытного образца так же коррелирует с показателем водоудерживающей способности готового изделия. Более высокие показатели ВУС и пенетрации для опытного образца положительно сказываются на таких качественных характеристиках как нежность и сочность готового продукта, о чем свидетельствует органолептическая оценка.
Установлено положительное влияние вносимой в опытный образец поликомпонентной добавки на показатель активности воды (табл. 5.2 и рис.5.1—5.2). Отмечено незначительно снижение данного показателя для опытного образца, что говорит об увеличении доли прочно связанной влаги в готовом продукте. Снижение показателя активности воды позволяет улучшить микробиологические показатели готового продукта и сократить вероятность возникновения микробиологической порчи продукта в период его хранения.
Содержание поваренной соли для контрольного и опытного образца незначительно отличаются. Этот показатель соответствуют ГОСТ Р 52196-03 для данных видов колбасных изделий.
Поскольку в состав молочно-растительного концентрата входит лактоза, содержащаяся как в деминерализованной молочной сыворотке, так и в обезжиренном молоке, установлено положительное влияние используемой добавки на цветовые характеристики готового продукта. Для контрольного и опытного образцов были получены спектры отражения видимой области света, представленные на рисунке 5.4.
Анализ полученных спектральных кривых свидетельствует о незначительных отличиях спектров отражения контрольного и опытного образцов. Цветовой модуль опытного образца G=74,78 несколько выше показателя цветового модуля контрольного образца G=73,78 (приложение Ж). При этом количество нитрозопигментов в опытном образце выше, чем в контроле, на 2,62 %. При этом отмечено снижение количества остаточного нитрита натрия для опытного образца по сравнению с контролем на 0,5 мг%, что свидетельствует о повышении уровня безопасности готового продукта.
По-видимому, это связано с тем, что лактоза, входящая в состав молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ», увеличивает скорость распада азотистой кислоты и образования нитрозопигментов, снижая при этом вероятность образования метмиоглобина. Это положительно сказывается на потребительских характеристиках продукта, в частности позволяет получить мясные изделия традиционного для покупателей розового цвета [7, 50, 54, 93, 94].
Микробиологические показатели модельных фаршевых систем типа колбасы вареной изучались в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 [19] на присутствие в контрольном и опытном образцах мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАМ), бактерий группы кишечных палочек, S.aureus, патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл и сульфитредуцирующих клостридий.
Результаты бактериологических исследований контрольного и опытного образцов представлены в табл. 5.3
