Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 4
1.1 Рациональное использование сырья основной путь увеличения ресурсов мясных продуктов 4
1.2 Проблемы и способы интенсификации процесса посола соленых мясопродуктов 6
1.3 Механическая обработка и ее влияние на качество мясного сырья и готового продукта 23
1.4 Заключение. Цели и задачи исследования 29
2. Организация экспериментов, объекты и методы исследования 32
2.1 Постановка экспериментальных исследований 32
2.2 Методы исследований 37
3. Экспериментальная часть 48
3.1 Определение нормы выходов и биологической ценности отдельных отрубов баранины 48
3.2 Исследование механизма проникновения и перераспределения посолочных ингредиентов 51
3.3 Изменение физико-химических показателей баранины, посоленной в условиях электромассирования и циклической механической обработки 56
3.4 Химический состав и биологическая ценность национальных изделий из баранины... 66
3.5 Изменение содержания свободных аминокислот и летучих ароматобразующих соединений в изделиях из баранины в условиях электромеханических воздействий 77
3.6 Исследование влияния электромассирования и механической .обработки на структурно-механические показатели баранины 84
3.7 Пищевая ценность варено-копченых продуктов и их микробиологическая оценка 90
4. Технология производства варено-копченых продуктов из баранины 93
Выводы 97
Список использованной литературы 98
Приложения 114
- Проблемы и способы интенсификации процесса посола соленых мясопродуктов
- Механическая обработка и ее влияние на качество мясного сырья и готового продукта
- Исследование механизма проникновения и перераспределения посолочных ингредиентов
- Пищевая ценность варено-копченых продуктов и их микробиологическая оценка
Введение к работе
Мясоперерабатывающая промышленность агропромышленного комплекса является важнейшим звеном в решении продовольственной программы Республики ^Казахстан, перед которой поставлена задача значительно расширить ассортимент, повысить качество и питательную ценность пищевых продуктов.
В связи с этим большое внимание уделяется совершенствованию технологии и расширению ассортимента деликатесных продуктов питания, сочетающих в себе высокую биологическую ценность и изысканные вкусовые восприятия. В этом плане одним из перспективных направлении является разработка технологии варено - копченых продуктов из баранины традиционно используемые населением нашей страны. По содержанию полноценных белков, витаминов, минеральных веществ она не уступает другим видам мяса.
В настоящее время ассортимент соленой продукции, вырабатываемой из
баранины, невелик. Это связано с особенностями технологических свойств
сырья, в частности, с повышенной жесткостью баранины и трудоемкостью её
переработки. Использование парного сырья, электромеханических
воздействии и различных белково - жировых и ферментных препаратов открывает широкие возможности в разработке технологий национальных варено - копченых продуктов из баранины /1,2/. Использование белковых и ферментных препаратов в мясной промышленности ограничено и не получило должного развития, хотя наиболее перспективным является комбинированный способ обработки мяса ферментом с электромассированием и механическим воздействием.
Использование электромеханической обработки после ввода белкового и ферментного препаратов в составе рассола обеспечивает более равномерное распределение посолочных веществ, позволит сохранить технологические свойства мяса, повысить пищевую ценность и нежность готовой продукции. Использование белково-жировых эмульсии в составе многокомпонентного рассола повышает биологическую ценность продуктов.
Принимая во внимание вышеизложенное и учитывая значительный удельный вес баранины в общем объеме производства мяса в Республике Казахстан, работа, связанная с комплексным исследованием влияния электромассирования и механической обработки баранины, а также действия добавок белково-жировой эмульсии на качественные показатели национальных варено-копченых продуктов (окорока, корейка), является актуальной.
Проблемы и способы интенсификации процесса посола соленых мясопродуктов
В последние годы в производстве соленых мясопродуктов наметилась тенденция расширения объема и ассортимента малосоленых продуктов. с нежной консистенцией. Для изготовления таких продуктов по традиционной технологий требуются мягкие режимы посола с длительной выдержкой. Известно, что электростимуляция мяса в парном состоянии ускоряет его созревание в 2-3 раза, а электромассирование - скорость перераспределения посолочных ингредиентов /8,9/. По данным Мадагаева Ф.А. и других /10/ в процессе хранения электростимулированных образцов баранины величина рН к 4 час достигает минимального значения (рН 5,6), а его влагосвязывающая способность в период первых суток хранения снижается до (60-65)%, при дальнейшем хранении повышается и на седьмые сутки достигает (66-69)%. При посоле мяса в парном состоянии электростимулированной и электромассированной баранины его влагосвязывающая способность стабилизируется на более высоком уровне и не снижается ниже (68-70)%, а на седьмые сутки выдержки в посоле достигает (72-73)%. С этими закономерностями согласуются данные по потерям их массы при тепловой обработке. На первые сутки хранения пластичность электростимулированного мяса снижается до 3,39 10" м2/кг , а напряжение среза в этот период увеличивается до 4,6-10 Па, затем наступает стадия посмертного разрешения. С целью исследования изменений свойств мышечных белков при посоле мяса в парном состоянии проведены эксперименты на стройной мышце баранины I категории воздействовав напряжением 380 В /11/. Установлено, что непосредственно после выделения и посола мышц в парном состоянии растворимость миофибриллярных белков в электростимулированном мясе составила 69,9% а в не стимулированном - 67,8%.
Разница является статистически недостоверной, но можно сделать вывод: электростимуляция не снижает растворимость белков мышечной ткани в парном состоянии. Однако, растворимость миофибриллярных белков резко снижается при выдержке мяса в посоле и на вторые сутки составляет (50-51)%, видимо, это связано с образованием менее растворимого белкового комплекса актомиозина. При дальнейшей выдержке в посоле растворимость миофибриллярных белков повышается и на седьмые сутки в электростимулированном мясе составили 58,8%, а в не стимулированном - 54,4%. Важную роль в образовании вкуса и аромата продукта играют свободные аминокислоты. Электростимуляция непосредственно влияет на накопление свободных аминокислот. Экспериментально установлено, что накопление свободных аминокислот в электростимулированном соленом мясе происходит в три раза быстрее, чем не стимулированном. Видимо, при посоле электростимулированного мяса в парном состоянии его созревание ускоряется в три раза, что положительно влияет на накопление продуктов распада мышечных белков предшественников вкуса и аромата готовых продуктов.
В настоящее время, как за рубежом, так и в нашей стране накоплен значительный опыт по применению различных способов и методов интенсификации процесса посола, все многообразие которых можно классифицировать в соответствии с технологическим состоянием мясного сырья и физико-химической природой действующих факторов/12, 13, 14/. Анализ литературных источников показал, что обработка прошприцованных рассолом парных полутуш проводится, в основном, электрическим током напряжением 220 В промышленной частоты 50 Гц. На основании проведенных исследований . Амирхановым К.Ж. было установлено, что длиннейшая мышца спины лошадей периодически хокращается под действием электрического тока в течение примерно 3-5 минут. Это обстоятельство оказалось решающим при выборе продолжительности проведения электромассирования (ЭМ). При этом длительность импульсов и перерывов между ними составляла по 0,5с /15/. Ужаховой M.IC, Ташпулатовым М.М. на основе литературных данных были выбраны следующие режимы ЭМ говяжьих полутуш II категории: напряжение 220 В и частота 50 Гц электрического тока, продолжительность соответственно 20 минут и 12 минут, длительность импульсов 0,6с и 0,5с, длительность перерывов по 0,5 с/16/. Продолжительность ЭМ в экспериментах проведенных Горшковой Л.В. /17/, составила 4-5 минут. Автор объясняет это тем, что данные условия электрической обработки не позволяют в полной мере провзаимодействовать ионам хлора и натрия с миозином, что препятствует подавлению АТФ-азной активности миозина и развитию в мясном сырье процессов посмертного окоченения. . Впервые научно-обоснованный подход при выборе режимов ЭМ был осуществлен Бобреневой И.В. По результатам моделирования был установлен рациональный режим ЭМ длиннейшей мышцы, характеризуемый следующими параметрами: напряжение 220 В, частота 50 Гц, длительность ЭМ - 2 минуты, скважность - 1,4 /18/. Таким образом, представленные данные подтверждают правомерность использования промышленного переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Многочисленными исследованиями установлено, что электромасснрозаиия существенно ускоряет процесс распределения посолочных ингредиентов в мясном сырье. Однако при кратковременном воздействии электрического тока не достигается полное и равномерное перераспределение по объёму обрабатываемого мяса.
Поэтому для дальнейшей интенсификации и завершения процесса посола после ЭМ применяется механическая обработка (МО). Её положительный эффект связан с тем, что при механических . воздействиях ускоряется поглощение рассола мышечной тканью, улучшается связывание кусков мяса и увеличивается выход готового продукта /19/. При этом существенно повышается скорость проникновения, распределения и перераспределения рассола в мышечных волокнах, а также жировой.. и . соединительной тканях. . ., Большаковым А.С., Кудряшовым Л.С, Горшковой Л.В. и другими /20/ установлено, что интенсивность изменения свободной активности катепсина Д в мышечной ткани,- подвергнутой комплексному электромеханическому воздействию, зависит от характера автолиза. В частности, после ЭМ предварительно прошприцованной рассолом мышечной ткани в , ней наблюдалось увеличение протеолитической активности в 2 раза по сравнению с парным сырьем.
Механическая обработка и ее влияние на качество мясного сырья и готового продукта
Одним из способов увеличения влагоудерживающей способности мяса и интенсификации процесса посола является механическая обработка, которая основана на таких приемах воздействия, как потирание, встряхни гл-ше, поколачивание, при этом она может осуществляться как при атмосферном давлении /ПО, 123, 125/, так и под вакуумом /117, 125, 142/.
Среди многочисленных способов механической обработки мяса наибольшее распространение получили массирование и тумблирование, что объясняется относительной простотой конструкций используемых аппараюа и положительным влиянием на процесс перераспределения ггосоло" ь ингредиентов в мясе, качество и выход готового, продукта /109, ПО, 116, 123, 132/.
Массирование - это вид механической обработки продукта, основанный на трении кусков мяса друг о друга и об внутренние стенки аппарата, в результате чего появляется энергия трения.
Массирование менее жесткий вид обработки мяса, чем тумблирование, его применение позволяет уменьшить количество разрывов мышечных подокон.
Машины, предназначенные для обработки мяса массированием, іазьп: гстсл массажерами.
Использование электромеханических воздействий в разработке технологии соленых мясопродуктов из парной буйволятины обеспечивает выработку высококачественного продукта. Установлена зависимость качества динамика изменений физико - химических и структурно-механических показателей качества буйволятины в процессах электромеханической обработки и последующего созревания /222/.
Предлагается способ посола мясо продуктов из парного сырья, который позволяет интенсифицировать технологический процесс, повысить на (7-8)% выход готового продукта, улучшить его органолептику и повысить биологическую ценность за счет введения при шприцевании посолочного белоксодержащего состава, включающего обезжиренное молоко, шиїзму і ІК ВІІ. соевый изолят, сахар, нитрит натрия, полифосфат, поваренную сол?, тяг г я счет проведения после шприцевания и электромассирования процесса выдержки сырья в течение 40-90с и последующей обработки сырья на массажере в две стадии, добавляя на первой стадии к сырью белоксодержащии состав, а на второй - белок растительного или животного прпнсхож; -::ри«. приводя вторую стадию по циклическому режиму обработки/13/.
В результате исследования процесса шприцевания мышечной ткан., при изготовлении мясных продуктов, не подвергаемых массированию после посола, установлено, что сумма равномерного распределения рассола при шприцевании и снижении потерь массы давления при инъецирозапип ;;с;і:::ма составлять больше шести атмосфер /131/.
В работах большинства отечественных и зарубежных исследователей /109, 131, 137, 141/ подчеркивается, что механическая обработка интенсифицирует процесс посола и обеспечивает получение продукта более нежной консистенции.
Большаковым А.С. и другими на основании исследований установлен?, что процесс распространения давления рассола в мышечной ткани описывается уравнением фильтрации: где х - средний, коэффициент эффективной пьезопроводности, м/с; t - время, с; г - расстояние от центра начальной зоны до рассматриваемой зоны, м. Таким образом, при массировании шприцованной рассолом мышечной ткани перераспределение его происходит по законом не стадион, І ліоГі фильтрации, что значительно ускоряет этот процесс; коэффициент пьезопроводности при этом достигает значения 6,85-10 мг/с, в то время как без массирования он составляет 2,1 10 м /с. Полученные данные подтверждают мнение о принципиальном отличии характера процесса распределения посолочных ингредиентов в условиях механических воздействий и дают основание утверждать, что в этом случае происходит не диффузионный, а фильтрационный перенос посолочных ингредиеито». Большаков А.С, Белоусов А.А. и другие /119/ исследовали изменен ж: і исто и ультраструктуры охлажденной свиной мышечной ткани із процесс-массирования. Механическая обработка включала предварительное массирование в течение 40 минут, шприцевание рассолом (15% к массе сырья) и повторное массирование в течение 4 часов с добавлением 5% рассола. Затем одну часть соленого полуфабриката подвергали тепловой обработке, а другую перед тепловой обработкой выдерживали в течение 12 часов.
Контроле;.! служили образцы, которые после шприцевания укладывали в емкое, і. и заливали рассолом. Длительность их выдержки в посоле составила 168 часор. Гистологическими и электронно - микроскопическими исследованиями установлено, что обработка, включающая предварительное масс-фоил;и, шприцевание рассолом и последующее массирование, приводит к бопее значительным структурным изменения, чем обработка шприцеванием беч механической обработки (контроль). В процессе посола МУГ:\ с предварительной и повторной обработкой происходит разрушение L,e;:oc ;;.jCT;i мембранных структур мышечной ткани, разрыхление и ішоуланио миофибриллярных белков, нарушение связей между актином и миозином и появление свободных связей в структуре белков, фрагментация миофибрплл с образованием крупных обломков. Как указывают авторы, в тканях отдел..Е;ЫХ участков обнаруживаются деструкция протофибрилл с их МНОЖ-. СІІ ІІ -Ь ЧМ
разрывами, которые приводят к увеличению количества свободных связей, способных удерживать дополнительное количество влаги. Кроме того, при механической обработке между волокнами, их пучками и на поверхности кусков мяса происходит образование мелкозернистой белковой массы (эксудата), которая способствует процессу формирования монолитного продукта.
Авторы отмечают, что нарушение целостности мембраншлх структур сарколеммы, лизосом, митохондрии, ядер саркоплазматического ретикулума приводит к повышению проницаемости структур мышечной ткани для посолочных веществ и к высвобождению внутриклеточных ферментов, что очень важно для ускорения просаливания и созревания мяса при выдержке в посоле/120, 171/.
Тумблирование - вид механической обработки мяса, основанный на принципе использования энергии падения кусков мяса с некоторой высоты, удара их друг о друга, о выступы и стенки ротационного аппарата при его вращении /161,169/. При этом мясу передается кинетическая энергия, вызывающая повышение его температуры. Сырье подвергается интенсивным механическим деформациям. Удары кусков Мяса о стенки и выступы аппарата, друг о друга вызывают повышение давления в месте контакта. При этом возникает градиент давления (Р), направленный внутрь куска мясм, вел-м-стнио чего рассол, находящийся в зоне начального накопления или на лоиер: :юстн кусков мяса, фильтруется по системе пор и капилляров.
С целью повышения качества мяса путём улучшения насыщения его рассолом, тумблирование мяса проводят в три стадии: на 1-й стадии - на гладкую поверхность в течение 2-3 мин., на 2-й стадии - на пепетнруощую поверхность слоем толщиной в 1 кусок до полного насыщения мяса рапсода; !, на 3-й стадии - на гладкую поверхность в течение 3-10 мин, с увеличением слоя до толщины в 2-3 куска и с постепенным переходом к массированию уменьшением высоты падения кусков/219, 122/.
Исследование механизма проникновения и перераспределения посолочных ингредиентов
Данные по исследованию механизма проникновения и перераспределения посолочных ингредиентов национальных видов изделий из ба -іки представлены в таблице 8. Анализ динамики проникновения посозчи..ных ингредиентов в баранине в зависимости от прокалывания иглой с различным расстоянием между проколами и механической обработки показыс ст о нелинейном характере проникновения: интенсивное проникноьеккг, затем замедление процесса и вновь интенсивное проникновение, и следует заметить, что во всех образцах прослеживается возрастание скорости лрж;ікжв:н-5ч посолочных веществ с уменьшением расстояния между прокол; после механических воздействий.
Так, максимальная скорость проникновения у всех образцов наблюдается в первые 60 минут посола. Например, в образце «Жамбасты сыбага» глубина проникновения составляет (3,5±0,14)мм и (2,6+0,13)мм соответственно при расстоянии между проколами lt =15 и 1?=20 мм, после механической обработки она составляет (4,9±0,18) мм. К 120 минутам посола происходит уменьшение скорости проникновения посолочных ингредиентов. Во всех случаях механически обработанные образцы имеют более высокую скорость проникновения посолочных ингредиентов: 0,057 мм/мин против (О.ОЗбг-Г/,Л4ГЛ мм/мин без МО. По истечении 180 минут опять наблюдается увеличение скорости проникновения посолочных ингредиентов, через 240 минут вновь наблюдается уменьшение скорости. Так, к этому времени в образцах с механической обработкой глубина проникновения достигает 10 мм, тог;; 4 УМ без нее она составляет от 8,2 мм до 9,1 мм. Увеличение скорости проникновения посолочных ингредиентов у образцов, подвергнутых прокалыванию, по сравнению с контролем, связано, очевидно, с образованием дополнительных микрокапилляров в результате проколов. Причем чем больше проколов, тем выше скорость проникновения посолочных ингредиентов. У образцов подвергнутых механической обработке, скорость проникновения посолочных ингредиентов, в целом, более высокая, чем у других обрядов. Повышение скорости проникновения в этом случае происходит -разрушения нативной структуры мяса в результате механических БОЗДСГІСІ ;І;ІҐ; образование системы новых макро- и микропор. Как видно из рисунков n-k, и течение 6 часов посола в опытных образцах фронт распределения посолочных ингредиентов достиг 10 мм, тогда как в контрольных образцах для :того требуется еще некоторое время.
Одним из важнейших показателей, характеризующих протетичне автолитических процессов в мышечной ткани, является активнім роисцщ среды - величина рН. Она играет основную роль при выборе сыр ,я у ; ,,.е,п,-; пригодности мяса для изготовления соленых изделий. гликогена с последующим его восстановлением и подержлчпем водосвязывающей способности на высоком уровне. Быстрое ра?:итн? изменений в мышечной ткани при посоле баранины с. примск-.іле;» электромассирования также сохраняется при и последующей механической обработке.
В результате электромассирования величина рН баранины падает на (0,3-0,4) единицы. Уровень падения рН соленой баранины при электромассировании существенно отличается от аналогичного показатели пои электростимуляции несолеиой ёаранины, который составляет (0,6-0,7) едг.ииц. Относительно небольшое падение величины рН при электромассиро анин можно объяснить тем, что, мышечные сокращения способствуют оолее равномерному распределению хлорида натрия в мышечной ткани баранины, и как следствие, замедлению процесса гликолиза. После: электромасспрогания величина рН восстанавливается значительно быстрее, чем Без электромассирования и при дальнейшей обработке стабилизируется на Голое высоком уровне.
Некоторое снижение величины рН при посоле 6ap::;:i;i!L; электромассированием также наблюдается в начальный период механической обработки.
Как свидетельствуют полученные данные в мышечной ткани баранины, подвергнутой электромассированию после падения величины рМ идет Солее быстрый рост по сравнению с образцами без электромассирования (рисунк с/ . Характер изменения величины рН контрольных и опытных образ:: о з s начальной стадии механической обработки несколько отличается. В опытных образцах падение величины рН происходит более интенсивно по сравнению с контрольными. Через 2 часа механической обработки не.иичннч рН контрольных и опытных образцов составили, соответственно (:.5(1 ! 6,59. Однако, после 4 часов механической обработки в рпытных (бра п.ч не наблюдается снижение рН. В результате злектром перераспределение хлорида натрия в опытных образцах арои:: о їй г относительно быстрее и практически завершается к 6 часам с і-:::чала механической обработки. Конечная величина рН опытных образцов значительно выше контрольных.
Таким образом, результаты исследований показали, что электромассирование и последующая механическая обработка способствует более ускоренному подавлению дальнейшего процесса накоплении мс;; ":::оП кислоты в мышечной ткани баранины, стабилизации величині,] ill соймой баранины на более высоком уровне.
Пищевая ценность варено-копченых продуктов и их микробиологическая оценка
Ma следующем этапе устанавливалась зависимость У і опт, У2 опт и Уз опт от продолжительности МО от I до 6 часов. Далее устанавливалась зависимость приращения функций ь У і, ьУг, а Уз от продолжительности МО. На четвертом этапе на основании предложенной целевой функции, которая имеет вид: где ("троилась зависимость К = -й- (Ї) (р: Есувок 22). На основании минимизации функции К = :f (X) методом нахождения первой производной и приравнивая ее к нулю определялась оптимальная продолжительность МО, которая равна 5,4 часам. Пищевая ценность варено-копченых продуктов и их микробиологическая оценка Скорость переваривания белков в желудочно-кишечном тракте или перевариваемость их в составе продуктов протеолитическими ферментами является одним из важных факторов, определяющих биологическую ценность гпгдевых продуктов. Нами определена перевариваемость «in vitro» пепсином и трипсином белков опытных и контрольных образцов. На рисунке 23 и в таблице 24 показано изменение скорости гидролиза белков варено-копченого продукта «Жамбасты сыбага» и «Жауырынды сыбага». Нарастание низкомолекулярных продуктов гидролиза белков происходит постепенно в течение всего времени воздействия как пепсина, так и трипсина. Скорость гидролиза во время действия пепсина и трипсина равна. Наибольшую скорость переваривания имеют белки опытных образцов, которые обладают более высокой пищевой ценностью. Этому способствуют как электромассирование и механическая обработка мяса
Так и использование белково-жировой эмульсии в составе многокомпонентного рассола. Различия в сг особе предварительной обработки мяса обуславливают и различия в ев орости их гидролиза. В целом, полученные нами результаты показали, что перевариваемость игытных образцов на (25-30)% лучше, чем контрольных. Согласно существующим нормативным документам в процессе производства пищевых продуктов проводится микробиологическая оценка, так как сырье в зависимости от условий получения и хранения может иметь в своем составе от сотен тысяч до нескольких миллионов микробных клеток в 1 грамме. : В мясе после посола общее количество микробных клеток составляло от 6 до 7 -млн в 1 грамме, так как в процессе обработки, выдержки в посоле, перемешивании, добавляли разных видов специй увеличиваются случаи соприкосновения мяса с внешней средой , и неизбежно попадание в сырье различных бактерий, в том числе кишечной палочки.
После стекания рассола и подпетливания, мясо подвергали тепловой осраоотке в течение 2-4 часов (или. 55 мин на 1 кг продукта). При этом пегкбали до 95% микробов, содержащих в сыром мясе, в частности, все не егюрообразующие патогенные и условно патогенные бактерии. В готовых продуктах отсутствовала кишечная палочка (таблица 25). Разработаны следующие сорта и наименования варено-копченых продуктов из баранины (рисунок 24): Жамбасты сыбага (окорок задний) - высший сорт Жауырынды сыбага (окорок передний) - высший сорт Субели сыбага (корейка) - высший сорт. Для выработки вышеназванных варено-копченых деликатесных мясных продуктов используется мясо баранины парное первой и второй категории упитанности. В ходе разделки туши выделены: а) Жамбас (окорок задний) -тазобедренная часть полутуши, ножка отделена в1 нервней части скакательного сустава, посередине пяточной кости с оставлением бугорка на пяточной кости в окороке. Поверхность ровная, края заровнены, без глубоких порезов мышечной ткани; б J Жауырын (окорок передний) - плечелопаточная часть полутуши, ножка 01 должна в запястье. Поверхность ровная, без глубоких порезов мышечной ткани, края заровнены; в) Субе (корейка) - спинная и поясничная части (длиннейшая, подвздошная, реберная и другие мышцы), начиная с пятого ребра и до первого крестцового позвонка без грудных и поясничных позвонков, с ребрами длинной не более 100 мм. Слой подкожного жира не ограничивается.
