Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Состояние мирового рыка мяса птицы 8
1.2 Состояние рынка птицеводства Вьетнама 11
1.2.1 Основные породы уток, выращиваемых во Вьетнаме 18
1.3 Производство ферментированных продуктов из мяса уток 20
1.3.1 Мясо уток, некоторые особенности и характеристики его качества 20
1.3.2 Ферментированные продукты и особенность их изготовления 24
1.3.3 Роль микроорганизмов в процессе созревания сырокопченых кусковых изделий 28
1.4 Заключение к литературному обзору 34
Глава II Организация постановки эксперимента. Методы исследований 36
2.1 Организация экспериментальных исследований 36
2.2 Объекты исследований 39
2.3 Методы исследований 39
2.3.1 Определение содержания белка 39
2.3.2 Определение содержания жира методом Сокслета 40
2.3.3 Определение активности воды 40
2.3.4 Определение предельного напряжения сдвига 41
2.3.5 Объективная оценка цвета мяса и мясных продуктов 41
2.3.6 Определение жирно-кислотного состава 42
2.3.7 Определение переваримости in vitro 42
2.3.8 Определение аминокислотного состава 42
2.3.9 Определение состава летучих органических соединений 43
2.3.10 Микробиологическая оценка 44
Глава III. Экспериментальная часть 45
3.1 Отбор стартовых культур для ферментации мяса уток 45
3.1.1 Характеристики стартовых культур, применяемых для проведения исследований 45
3.1.2 Обоснование отбора перспективного препарата для ферментации мяса уток 50
3. 2 Обоснование технологических параметров процесса изготовления ферментированных продуктов из мяса уток 55
3.3 Комплексное исследование влияния микроорганизмов на качественные показатели мяса уток в процессе изготовления сырокопченых кусковых изделий 58
3.3.1 Изменение микробиологического состояния в процессе ферментации мяса уток 59
3.3.2 Изменение значений активности воды 63
3.3.3 Изменение величины активной кислотности (рН) 64
3.3.4 Динамика потери массовой доли влаги при сушке 65
3.3.5 Изменение структурно-механических свойств мяса уток в процессе ферментации 67
3.3.6 Определение кислотного и перекисного числа 69
3.3.7 Оценка качества готовых сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 72
3.3.7.1 Определение цветовых характеристик сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 73
3.3.7.2 Аминокислотный состав белка сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 76
3.3.7.3 Жирно-кислотный состав сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 81
3.3.7.4 Состав летучих жирных кислот липидов сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 82
3.3.7.5 Химический состав сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 88
3.3.7.6 Определение микробиологической обсемененности 89
3.3.7.7 Определение органолептических показателей 90
3.4 Разработка технологии сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 91
Глава 4. Расчет экономической эффективности производства сырокопченых кусковых изделий из мяса уток 92
Выводы 98
Список литературы 100
Приложение 114
- Состояние рынка птицеводства Вьетнама
- Характеристики стартовых культур, применяемых для проведения исследований
- Аминокислотный состав белка сырокопченых кусковых изделий из мяса уток
- Расчет экономической эффективности производства сырокопченых кусковых изделий из мяса уток
Введение к работе
Актуальность работы. Потребление мяса птицы, а также различных продуктов из мяса птицы во всем мире в последнее время неуклонно растет. Это связано как с высокой рентабельностью и относительно низкой стоимостью сырья, так и высокой пищевой и биологической ценностью готовых изделий, их доступностью для населения. Традиционно на рынке Вьетнама представлены такие виды мяса птицы как мясо цыплят - бройлеров, кур (76,9% от общего количества мяса птицы в 2008г.). В меньшей степени представлено мясо уток (только 22,9%), хотя по диетическим и пищевым качествам оно не уступает мясу других видов животных.
Расширение ассортимента готовых мясных изделий из мяса птицы является актуальной проблемой, так как растущий уровень потребления требует от производителей разработки новых технологий и продуктов высокого качества, устойчивых к бактериальной порче при длительном хранении. В значительной степени это относится к Вьетнаму, где потребление мяса утки ещё носит сезонный характер.
Одним из наиболее перспективных направлений выработки таких продуктов является динамично развивающееся производство ферментированных изделий с использованием нетрадиционного сырья - мяса уток и специально подобранных стартовых культур микроорганизмов. Такие продукты характерны для стран Юго-восточной Азии, в том числе и Вьетнама.
Исследования в области ферментированных мясопродуктов проводились в России под руководством академика Рогова И.А. Большой вклад в это научное направление внесли российские и зарубежные ученые Каргальцев И.И, Слепых Г.М., Костенко Ю.Г., Грень Л.И., Listner, Acton I.C., Niinivaara F.P., Pohja M.S. др. Использование стартовых культур в технологии ферментированных мясопродуктов обеспечивает гарантированно высокое качество, санитарно-гигиеническое состояние, ускоряет процесс производства.
Но в связи с разнообразием свойств и видов исходного сырья, применение существующих технологий и стартовых культур при производстве продуктов из нетрадиционного сырья неприемлемы. В этой связи представлялось важным оценить возможность и эффективность применения разных стартовых культур в технологии кусковых сырокопченых мясопродуктов из мяса уток.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является научное обоснование и разработка технологии кусковых сырокопченых продуктов из мяса уток с использованием стартовых культур.
В соответствии с поставленной целью экспериментальные исследования были направлены на решении следующих задач:
изучить возможность культивирования различных видов стартовых культур на мясном субстрате из различных частей мяса уток (филе и бедренных мышц) и провести отбор наиболее перспективного бактериального препарата;
изучить физико-химические и микробиологические показатели мяса уток в процессе изготовления сырокопченых кусковых изделий и выбрать режимы термической обработки;
- изучить влияние отобранного бактериального препарата на санитарно-
показательную микрофлору мяса уток, а также рост молочнокислых бактерий;
- провести комплекс исследований с целью определения влияния отобранной
стартовой культуры на динамику изменений физико-химических показателей
различных частей мяса уток (филе и бедренных мышц);
изучить комплекс физико-химических, структурно-механических, биохимических, микробиологических и органолептических показателей готовых сырокопченых кусковых изделий из мяса уток;
- на основании выполненных исследований разработать технологию и проект
технической документации на производство сырокопченых кусковых изделий
из мяса уток.
- определить экономическую эффективность производства сырокопченых
кусковых изделий из мяса уток.
Научная новизна заключается в следующем:
- Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность
применения стартовых культур в технологии производства ферментированных
сырокопченых кусковых продуктов из мяса уток.
Обоснован выбор бактериального препарата Texel SA-305 для культивирования на субстрате из мяса уток на основе изучения роста молочнокислых бактерий и снижения значения рН.
Установлен режим термической обработки процесса изготовления сырокопченых кусковых изделий из филе и бедренных мышц уток.
Изучено влияние бактериального препарата Texel SA-305 на санитарную показательную микрофлору, рост молочнокислых бактерий в процессе изготовления сырокопченых кусковых изделий из мяса уток.
Установлено влияние бактериального препарата Texel SA-305 на снижение показателей рН, активности воды, кислотного и перекисного чисел в процессе ферментации филе и бедренных мышц уток.
Изучен комплекс качественных показателей готовых сырокопченых кусковых изделий из мяса, изготовленных с использованием бактериального препарата Texel SA-305.
Получены новые данные по биологической ценности (в том числе аминокислотному и жирно-кислотному составу) сырокопченых кусковых изделий из мяса уток.
Практическая значимость.
- разработана технология сырокопченых кусковых продуктов из филе и
бедренных мышц уток с использованием бактериального препарата Texel SA-
305.
разработан проект технической документации производства ферментированных изделий из мяса уток.
- выработаны экспериментальные партии кусковых ферментированных
продуктов из мяса уток на ООО «Андреевские колбасы» г. Москва.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения» (Саратов, 2008); Пятом Московском Международном конгрессе
«Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009); Международной научно-практической конференции «Биотехнологические системы и инновационные технологии производства продуктов питания как один из инструментов реализации «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы»» (Ростов, 2009); III Международной научно-практической конференции «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2009).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и 4-х глав, включающих: обзор литературы, методы исследований, экспериментальную и экономическую часть, а также заключения, выводов, списка использованной литературы, содержащего 148 наименований источников, в том числе 48 иностранных,6 приложений.
Работа изложена на ^страницах машинописного текста. Работа содержит 26 таблиц и 38 рисунков и предложений.
Состояние рынка птицеводства Вьетнама
В данном обзоре проведен анализ одного из стремительно развивающихся сельскохозяйственных рынков во Вьетнаме - рынка мяса птицы (в том числе мяса уток) и показаны основные перспективные направления его развития.
Тенденция развития мирового животноводства по экспертизе ФАО ВОЗ оценивается к 2020г. как «пищевая революция». Это связанно с увеличением уровня доходов населения, экологией, ростом народонаселения, развитием здравоохранения и т.д. Развитие животноводства переходит из развитых стран в неразвитые и развивающиеся страны, переходит из Западных стран в Азиатские. Азия будет самым крупным центром производства и потребления животноводческих продуктов, поэтому изменение разведения животных в этой зоне решительно влияет на мировую «животноводческую революцию» [153].
В последние годы потребление мяса птицы и мясопродуктов в развивающихся странах увеличивается. По статистическим данным в Азии среднее потребление мяса птицы на душу населения в 2006 году составляет б кг/год. Во Вьетнаме, по данным 2007 году этот показатель составил 4,5кг, при этом рекомендуемая медицинская норма здорового питания составляет 80кг всего мяса в год на взрослого человека [153]. Предполагают, что прирост потребления мяса птицы будет составлять 7,8%/год.[153]. Перед развивающейся тенденцией мирового животноводства, Вьетнам должен поставить цель и ориентировку развития птицеводства, для того, чтобы включиться в мировые тенденции, повысить потребление мяса на душу населения. Для достижения поставленных целей необходимо достигнуть следующих решений: количество мяса в убойном весе — 1188 тыс.тон (мяса кур-бройлеров); количество мяса уток в убойном весе - 239 тыс.тон. [153].
За последние два десятилетия производство мяса птицы во Вьетнаме увеличилось более чем в два раза. Ос?ювной причиной такого роста является высокая экономическая эффективность птицеводства промышленным способом, в частности, производства бройлеров. Затраты кормов на производства одного килограмма мяса бройлеров в 2 раза ниже, чем на производство одного килограмма свинины и в 3 раза ниже, чем на производство одного килограмма говядины [153].
До начала пандемии «птичьего гриппа» во Вьетнаме птицеводство развивалось высокими темпами. В 2004 году, как в Азии, так и во Вьетнаме темпы развития резко замедляются. Суммарное количество поголовья птицы в 2001 году составило 218 млн., 2003 году - 254 млн., в 2004 сократилось до 218 млн. Но при всех трудностях и проблемах, в стране сохраняется ежегодный рост объемов производства мяса птицы. Так в 2007 году производство птичьего мяса составило 893,75 тон., что на 145,6 тон. больше, чем в 2006 году [153].
Ниже приведены общие показатели развития птицеводства Вьетнама в прошлом, настоящем и ориентировки до 2015 года (рис. 1, 2 и табл. 1) [153].
Как известно птицеводство является традиционной отраслью производства и занимает второе место в животноводстве Вьетнама, в том числе разведение уток играет большую роль. По сравнению с разведением других видов птиц, разведение уток обладает рядом достоинств: максимальное использование благоприятных натуральных топографических условий страны, низкие инвестиции, низкие расходы и высокая рентабельность. По сравнению с производством мяса кур-бройлеров, (тем более свинины, говядины) затраты на производство одного килограмма мяса утки ниже [153].
В настоящее время во Вьетнаме реализуется 4 основных способа выращивания уток: домашнее разведение; разведение в фермерских хозяйствах (на поле); полупромышленное и промышленное разведение. 73,6% от общего количества поголовья приходится на домашние и фермерские хозяйства; остальные 26,4% - на полупромышленный и промышленный сектор [153].
Достоинством выращивания уток в фермерских хозяйствах являются низкие капиталовложения. Хозяину необходимо затратить средства только на покупку утят и на их корм до 2 - 3 первых недель, после этого утки самостоятельно найдут корм для себя на поле. Поэтому большинство крестьян - фермеров принимают этот способ разведения уток. Главным недостатком такого способа является легкое и широкое заражение болезнями. С 2005 года в связи с появлением пандемии «птичьего гриппа», этот способ разведения строго контролируется и доля его уменьшается. Более быстрыми темпами начинает развиваться разведение уток полупромышленным и промышленным способами [153].
В настоящее время рынок мяса птицы находится в устойчивом состоянии. Количество поголовья уток с 2001 — 2003г. увеличивается на 10,8%, а с 2005г. увеличивается на 6,63%, 2006 - 2007г. увеличивается на 2%/год [153].
Количество поголовья уток, получаемых промышленным и полупромышленным способами в настоящее время меньше, чем поголовье, выращиваемое другими способами, но доля мяса в убойном весе составляет 41,8%(рис. 3) [153]. Промышленное разведение уток может привести к резкому росту производства мяса (табл. 2), но в разведении этим способом на сегодняшний день существуют некоторые трудности: требуются площади для выращивания, большие капитальные вложения, технологии выращивания, селекция, кормовая база и т.д. Фермерское птицеводство формируется и начинает развиваться, но ещё существует много проблем, которые необходимо преодолеть [153].
Характеристики стартовых культур, применяемых для проведения исследований
При производстве ферментированных продуктов с использованием стартовых культур большое значение имеет качество сырья, его микробиологическое состояние и правильный подбор используемого бактериального препарата. Это тем более важно при использовании нетрадиционного сырья, такого как, например, мяса уток. Предварительный отбор стартовых культур осуществлялся на основе анализа российского рынка стартовых культур и рекомендации производителей.
В настоящее время, на российском рынке представлены стартовые бактериальные культуры, разработанные разными фирмами (и российскими и зарубежными), которые предназначают для ферментированных мясопродуктов.
На этом этапе были изучены свойства семьи стартовых культур, разработанных разными производителями Danisco, Van Hees, Hr.Hansen, Biovitec, состав и дозировки которых представлены в табл. 5.
Культура Texel М5 представляет собой композицию нитрат/ нитритредуцирующих, каталазопозитивных и ароматобразующих стафилококков, гомоферментативных молочнокислых бактерий и ароматобразующих дрожжей. Texel М5 образует типичную кислотность. Культура отличается быстрым формированием цвета и обеспечивает стабильность цвета и жировой ткани готового продукта. Носителем в этой культуре является безводная декстроза. [69].
Культура Texel SA-305 представляет собой композицию нитрат/ нитрит редуцирующих каталазопозитивных и ароматобразующих стафилококков, Streptomyces griseus гомоферментативных лакококков и молочнокислых бактерий. Texel SA-305 образует стандартный уровень кислотности, способствует быстрому образованию цвета и обеспечивает оптимальный уровень стабильности цвета и жира в продуктах, не подвергнутых термообработке. Lactococcus lactis выполняет функцию защитной культуры, препятствуя росту сальмонеллы и Staphylococcus aureus. Носителем в этой культуре является безводная декстроза. [69]
В состав культур Texel DCM-Г входят два штамма, которые способствуют ароматобразованию, усилению цветообразования и стабилизации цвета в продукте. Носителем в этой культуры является декстроза [69]
В состав культур Fermactiv R-091 и Ro peckel star входят два штамма, один из которых способствует усилению аромата, а другой - оптимальному снижению рН и ингибирующему действию. Эти стартовые культуры обеспечивают хорошее подкисление продукта, прекрасно формируют вкус и цвет. Носителем в этих культурах являются глюкоза, лактоза и декстроза соответственно. [65, 66]
Стартовая культура Bactoferm С-Р-77 состоит из одного штамма с восстанавливающим и ароматобразующим действием. Эта культура предназначена для оптимизации процесса производства сырокопченых и сыровяленых изделий. Носителем в этой культуре является декстроза [68].
Культура заквасочная бактериальная лиофилизированная MF 42R содержит Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus, Lactococcus sake, Lactobacillus curvatus в количестве не менее 1хЮ7КОЕ/г [67]
Ниже приведены характеристики основных микроорганизмов, входящих в состав применяемых стартовых культур.
Staphylococcus carnosus и Staphylococcus xylosus относятся к семейству микрококкацее (Micrococcaceae), имеют форму шара. Это факультативные анаэробные, граммоположительные микробы. Оптимальная температура развития составляет 23 ±2 С, эти бактерии относятся к пентонизирующим микроорганизмам и характеризуются высокой устойчивостью к соли и сахару [78].
Staphylococcus carnosus приводит к разложению нитрита и нитрата, способствует образованию превосходной темно-вишневой окраски продукта. Фермент каталаза деактивирует перекиси, предотвращая, таким образом, порчу жира и обесцвечивание продукта. Staphylococcus carnosus не вырабатывает значительных объемов кислоты. Staphylococcus carnosus является бактериальным штаммом, который подходит для всех типов сухих колбас. В случаях, когда необходимо снижение рН, он комбинируется с молочнокислой бактерией [83].
Staphylococcus xylosus во многом схож с Staphylococcus carnosus. Кроме того, Staphylococcus xylosus известен как бактериальный штамм, ответственный за характерный вкус средиземноморских сухих колбас, придающий продукту яркий насыщенный аромат [83].
Lactobacillus curvatus - граммоположительная факультативно -анаэробная бактерия, превращает лактозу и другие углероды в молочную (значит гомоферментативная). При кислой среде они образует курваци, который ингибирует рост близкородственных лактобацилл и условно-патогенных бактерий и обеспечивает этим безопасное протекание биохимических процессов при созревании сухой колбасы [147]. Lactobacillus curvatus дает умеренное и мягкое окисление и может быть также использован при низких температурах ферментации.
Streptomyces griseus: может участвовать в развитии аромата в сухих колбасах благодаря протеолитической активности.
Функция основных микроорганизмов, входящих в состав стартовых культур представлена на рис. 7, 8 и 9. [84].
Аминокислотный состав белка сырокопченых кусковых изделий из мяса уток
Биологическая ценность мяса в сыром виде или в готовом продукте в большой степени определяется качественным и количественным их составом белки.
Принимая во внимание отсутствие данных, подтверждающих возможное влияние бактериального препарата Texel SA-305 на биологическую ценность сырокопченых кусковых продуктов из мяса уток, на следующем этапе исследований приведено определение основных показателей, позволяющих оценить степень изменения белков и липидов в готовых образцах под действием микроорганизмов.
В результате действия смеси разнообразных микроорганизмов происходят сложные биохимические процессы с накоплением микробной биомассы, что в определенной степени может влиять на качество белка, на его аминокислотный состав. Для выяснения данных предположений были проведены исследования аминокислотного состава в процессе изготовления продукта. Результаты исследований изложены в табл. 11-13.
Анализируя изменение аминокислотного состава мяса уток (табл.11 и 12), установлено, что процентный состав отдельных аминокислот в 100г белка в процессе изготовления сырокопченых кусковых продуктов почти сохранился. Тенденция изменения аминокислотного состава белка на всех этапах производства сохранилась как в контрольных, так и в опытных образцах, в грудных и бедренных мышцах. Различие аминокислотного состава в количественном и качественном характере между бедренными и грудными мышцами объясняется различным соотношением мышечной и соединительной ткани в мясе.
Анализ результатов исследований аминокислотного состава готовых исследуемых образцов позволил установить, что общее содержание аминокислот в бедренных мышцах и филе уток в опытных образцах несколько выше, чем в контроле. Эта закономерность наблюдалась так же для отдельных аминокислот (табл. 13).
Преобладающими из заменимых аминокислот в белковом комплексе кусковых сырокопченых изделий из мяса уток с использованием бактериального препарата Texel SA-305 являлись аспарагиновая и глутаминовая кислоты, оказывающие, как известно, существенное влияние на вкусо-ароматические характеристики готовых изделий.
По сравнению со шкалой ФАО/ВОЗ в образцах из бедренных мышц мяса уток выше содержание лейцина, треонина, валина, и лизина, ниже изолейцина, метионина, фенилаланина, и триптофана. В образцах из грудных мышц мяса уток (филе) выше количество изолейцина, лейцина, треонина, валина, лизина, и триптофана (табл.14).
Расчет экономической эффективности производства сырокопченых кусковых изделий из мяса уток
Для оценки выгодности вносимой технологии сырокопченых кусковых изделий из мяса уток с использованием стартовой культуры, мы сравнили экономическую эффективность производства разработанной нами технологии (опыт) с экономической эффективностью производства традиционным методом (без применения стартовой культуры) (контроль)
Для расчета плановой себестоимости использовали нормативный метод, заключающийся в определении прямых расчетов на основе плановых нормативов расходов сырья, материалов, энергии, заработной платы и косвенных расходов.
1) Расчет затрат на сырье, основные и вспомогательные материалы при производстве готового продукта (филе) из 1000кг мясного сырья.
В статью расходов по заработной плате работников включены основная плата и установленные доплаты. При повременной оплате труда, зарплата (Зп) составит: Зп = СТТР; ,где Сг - тарифная ставка, руб./ч.; Тр - отработанное время, час.
Расчет заработной платы с отчислениями на производство сырокопченых кусковых изделий из 1000кг филе уток.
Проведенный расчет расходов на производство сырокопчёных изделий с использованием бактериального препарата Texel SA-305 из: 1000кг филе уток, позволил выяснить снижение себестоимости на их производство на 12813 руб.на 1т мясного сырья, по сравнению с контролем (без применения стартовой культуры), обусловленное экономией по статье затрат на электроэнергию и заработной платы.
2. Расчет затрат на сырье, основные и вспомогательные материалы при производстве готового продукта (бедренных мышц) из 1000кг мясного сырья.
Проведенный расчет расходов на производство сырокопченых изделий с использованием бактериального препарата Texel SA-305 из 1000кг бедренных мышц уток, позволил выяснить снижение себестоимости на их производство на 12681 руб.на 1т мясного сырья, по сравнению с контролем (без применения стартовой культуры), обусловленное экономией по статье затрат на электроэнергию и заработной платы.
Похожие диссертации на Разработка технологии производства ферментированных кусковых изделий из мяса уток
