Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1 Использование растений и семян в составе пищевых продуктов 9
1.1.1 Роль растительного сырья в современных технологиях мясопродуктов функционального назначения 9
1.1.2 Перспективы использования семян в качестве источников функциональных ингредиентов пищи 14
1.2 Способы формирования функционально-технологических свойств вареных колбас 31
Глава 2 Организация эксперимента и методы исследований .44
2.1 Схема исследований и условия проведения эксперимента 44
2.2 Методы исследований 45
Глава 3. Результаты экспериментальных исследований .50
3.1 Обоснование выбора растительного сырья в качестве функциональной добавки и формы его использования в производстве вареных колбас 50
3.2 Технология получения муки из пророщенных семян облепихи .53
3.2.1 Установление регламентов проращивания семян и получения муки 53
3.2.2 Химический состав и пищевая ценность муки из пророщенных семян облепихи. 60
3.3 Исследование влияния муки из пророщенных семян облепихи на функционально-технологические свойства модельных мясных фаршей .66
3.4 Рецептура и технология производства вареной колбасы функционального назначения 73
3.5 Оценка качества нового вида вареной колбасы 81
3.5.1 Анализ органолептических показателей вареной колбасы «Баялаг» 81
3.5.2 Пищевая ценность вареной колбасы «Баялаг» функционального назначения 84
3.6 Расчет экономической эффективности производства вареной колбасы «Баялаг» 91
Заключение 95
Список литературы 96
Приложения 114
- Перспективы использования семян в качестве источников функциональных ингредиентов пищи
- Установление регламентов проращивания семян и получения муки
- Рецептура и технология производства вареной колбасы функционального назначения
- Пищевая ценность вареной колбасы «Баялаг» функционального назначения
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Мясная отрасль является важнейшей составной частью агропромышленного комплекса Монголии и одним из самых крупных сегментов продовольственного рынка. Почти 25% продукции, выпускаемой мясоперерабатывающими предприятиями, занимают вареные колбасы, поэтому внесение в их рецептуру функциональных ингредиентов является одним из перспективных путей расширения ассортимента продуктов функционального назначения.
В течение последних лет специалистами отрасли разрабатываются рецептуры вареных колбасных изделий, потребление которых позволяет несколько снизить дефицит микронутриентов путем подбора рецептурных компонентов и введения биологически активных веществ.
Эффективность функциональных продуктов намного выше, ес
ли функциональные добавки представляют собой природные
концентраты биологически активных веществ и пищевых волокон, а не
отдельно взятые чистые препараты.
В качестве источника таких природных концентратов БАВ можно рассматривать широко распространенную в Монголии ягодную культуру облепиху. Самым известным продуктом промышленной переработки ягод облепихи является облепиховое масло. После извлечения масла по традиционной технологии в качестве побочного продукта остаются семена, которые обладают высокой пищевой ценностью, но не нашли широкого применения в промышленности.
Одним из рациональных путей использования семян различных
культур в пищевой промышленности является их предварительное про
ращивание. В результате активации физиологических и биохимических
процессов в проращиваемых семенах накапливаются биологически ак
тивные вещества. В связи с этим разработка технологии вареной колба
сы с использованием функциональной добавки в виде муки из
пророщенных семян облепихи является актуальной.
Степень разработанности темы исследования. Существен-ный вклад в разработку концепции и технологий функциональных продуктов и технологий мясорастительных продуктов внесли известные ученые: Л.В. Антипова, Е.Е. Курчаева, Е.В. Кунташев, Л.С. Кудряшов, Н.Н. Липатов, И.А. Рогов, В.Б. Спиричев, В.А. Тутельян, Б.А. Лисицын, О.Н. Клюкина, С.И. Хвыля, И.М. Чернуха и многие другие.
Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка технологии вареной колбасы с использованием муки из пророщенных семян облепихи (МПСО) в качестве источника функциональных ингредиентов.
Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
– обосновать выбор семян облепихи как источника функциональных ингредиентов для введения в состав вареных колбас;
– изучить пищевую ценность МПСО;
– исследовать влияние МПСО на функционально-технологические характеристики фарша вареных колбас;
– разработать рецептуру и технологию вареной колбасы с введением МПСО и оценить качество готового продукта;
– исследовать пищевую ценность вареной колбасы с МПСО;
– разработать техническую документацию на новый вид вареной колбасы.
Научная новизна. Обоснована целесообразность использования муки из пророщенных семян облепихи при создании нового вида вареной колбасы функционального назначения.
Отмечено, что при проращивании семян облепихи увеличивается содержание белка, накапливаются биологически активные вещества, изменяется структура высокомолекулярных полисахаридов.
Выбрана оптимальная доза МПСО, обеспечивающая улучшение функционально-технологических свойств, стабильность фаршевой системы и повышение выхода готового продукта. Выявлено более высокое воздействие МПСО на функционально-технологические характеристики фарша в сравнении с мукой из семян облепихи.
Установлено, что готовый продукт с МПСО обогащается пищевыми волокнами, флавоноидами, каротиноидами и токоферолом. Внесение МПСО в вареную колбасу способствует повышению устойчивости окраски вареных колбас.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основе анализа и обобщения полученных данных установлены режимы и параметры технологического процесса производства муки из проро-щенных семян облепихи, разработаны рецептура и технология вареной колбасы с функциональным ингредиентом.
Разработана техническая документация на муку из пророщен-ных семян облепихи (ТУ 9195-001-60742274-2015) и вареную колбасу функционального назначения «Баялаг» (ТУ 9213-001-47725288-2015).
Технология производства вареной колбасы с мукой из проро-щенных семян облепихи прошла производственное испытание и внедрение на мясоперерабатывающем предприятии компании «Мах сервис ХХК» (Монголия).
Методология и методы исследования. Методологической основой диссертационного исследования явился анализ трудов отечественных и зарубежных ученых по вопросам производства мясных продуктов функционального назначения, который позволил обосновать актуальность работы, сформулировать цель и задачи. Для реализации
поставленной цели и задач применялись стандартные и специальные
методы определения физико-химических, функционально-техноло
гических, структурно-механических, органолептических и микро
биологических показателей исследуемых объектов.
Положения, выносимые на защиту:
– технология производства, пищевая ценность МПСО; – влияние МПСО на функционально-технологические свойства модельных фаршевых систем;
– рецептура и технология вареной колбасы с МПСО.
Степень достоверности и апробация результатов работы.
Результаты исследований проверены в лабораторных и промышленных
условиях с использованием стандартных и современных методик,
статистической обработкой данных, что указывает на достоверность
результатов работы. Основные положения диссертационной работы
обсуждены на международных и всероссийских конференциях: XIII
Международная научно-практическая конференция «Современные
проблемы техники и технологии пищевых производств» (Барнаул, 2012,
2014); «The10the international forum on strategic technology» (Индонезия,
2015); «Органическая пища» (Дархан, 2012); «Экологическая пища»
(Дархан, 2014); IV Всероссийская конференция «Развитие
традиционной медицины в России» (Улан-Удэ, 2014); III Всероссийская конференция «Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока» (Улан-Удэ, 2014); «Техника и технология продуктов питания» (Улан-Удэ, 2012, 2014, 2015).
Разработанная продукция экспонировалась на межрегиональных выставках «Улан-Удэнская продовольственная ярмарка. Тара и упаковка. Агролизинг и агроснабжение» (Улан-Удэ, 2013); «Улан-Удэнская ярмарка. Здоровье Бурятии» (Улан-Удэ, 2014); инновационном форуме «Трансфер инновационных разработок и проектов ВСГУТУ в пищевой и перерабатывающей промышленности РБ» (Улан-Удэ, 2014). Работа выполнена при поддержке гранта для молодых ученых ВСГУТУ «Функциональные продукты питания. БАВ», 2014.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 17 научных работ, в том числе три статьи в научных изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования и науки России, получен патент на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора научно-технической литературы, методической части, экспериментальной части, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах, содержит 37 таблиц и 15 рисунков. Список литературы содержит 160 наименований российских и зарубежных авторов.
Перечень сокращений, приведенных в автореферате:
МПСО – мука из пророщеных семян облепихи; МСО – мука из семян облепихи; БАВ – биологически активные вещества; ВСС – влагосвязывающая способность; ВУС – водоудерживающая способность; ЖУС – жироудерживающая способность.
Перспективы использования семян в качестве источников функциональных ингредиентов пищи
В настоящее время переработка растительного сырья с использованием традиционных технологий приводит к накоплению большой массы мало используемых отходов. В то же время изучение специалистами химического состава отходов подтверждает тот факт, что практически все отходы являются ценными вторичными сырьевыми ресурсами. Так, с отходами и отбросами в пищевой промышленности уходит (20-25)% массы исходного сырья. Из них лишь незначительная часть перерабатывается. Важным фактором расширения сырьевой базы пищевой промышленности является эффективное использование заготавливаемого и перерабатываемого сырья. Обоснованное использование вторичных ресурсов сырья позволит расширить сырьевую базу пищевой промышленности и увеличить объем продукции с его удешевлением. Для обеспечения экономической эффективности необходима переработка вторичных сырьевых ресурсов, которая окупаема, запасы их значительны, ассортимент производимой продукции с их использованием растет. В настоящее время восстановление сырьевых ресурсов из отходов для многих развитых стран выходит на государственный уровень [67].
При переработки плодоовощной и ягодной продукции к вторичному сырью относятся: жмых, шрот, выжимки, плодовая мякоть, семена, косточки и т.д. Вторичное сырье может составлять (10-25)% от массы основного растительного сырья. Особый научный интерес представляют запасы семян растений, поскольку семена растений являются концентратом биологически активных вешеств.
В литературе приводятся сведения об использовании в качестве источника биологически активных веществ семян плодовых культур. Так, химический состав виноградных семян представлен сложным комплексом пищевых и фитохимических соединений, обладающих как пищевой, так и физиологической активностью [37].
Виноградные семена характеризуются очень высоким содержанием оболочки, которое достигает (70-75)%. Основные питательные вещества – липиды и белки – содержатся в ядре, а в оболочке их крайне мало. Кроме того, для оболочки характерно наличие значительного количества клетчатки и безазотисто-экстрактивных веществ.
В целом, виноградные семена содержат (10-15)% липидов, (10-14)% белковых веществ, (50-60)% углеводов, из которых на долю клетчатки приходится (26,0-45,0)%, пектинов – (13,0-25,0)%, минеральных веществ – (2,0-3,5)%. Белков в виноградных семенах меньше, чем в семенах масличных культур (подсолнечнике, сое, рапсе и др.) – (10-14)%. Основная доля их приходится на солерастворимую фракцию (64,1)%, далее идут водорастворимая (28,6%) и спирторастворимая (0,7-0,8%) фракции. В белках семян присутствуют все незаменимые аминокислоты, особенно высоко содержание таких аминокислот, как лизин, триптофан, треонин. Усвояемость белков семян винограда составляет 76,3%, что сопоставимо с усвояемостью белков семян подсолнечника.
Характерной особенностью виноградных семян является большое содержание фенольных соединений, низкомолекурных и высокомолекулярных, основными из которых являются танины (7%) и лигнины (до 28%). В состав дубильных веществ, кроме танинов, входят катехин, галокатехин, епикатехингалат, епикатехин, катехингалат и др. Жирнокислотный состав липидов семян виноград характеризуется высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (более 80%), из которых преобладают мононенасыщенная олеиновая и полиненасыщенные жирные кислоты [37]. В таблице 1 представлен жирнокислотный состав вторичных маслосодержащих ресурсов пищевого производства.
В составе липидов виноградных семян высоко содержание веществ, обладающих антиоксидантными, витаминными и провитаминными свойствами, а также их синергистов (токоферолов, фосфолипидов, каротиниодов, стеролов). Значительна доля токоферолов, проявляющих высокие антиоксидантные свойства. Их количество в масле колеблется от 55 до 200 мг %, что сопоставимо с соевым маслом. Каротиноидов в виноградном масле немного – (9,8-17,0) мг/кг, фосфолипидов – (0,3-0,5)%. Стеролы виноградного масла представлены в основном ситостеролами, их количество колеблется в пределах (0,2-0,4)%.
Отходами при переработке дыни, тыквы, арбуза, томатов, являются семена, богатые маслом. В жирнокислотном составе масел липидов семян преобладают олеиновая и линолевая кислоты, последняя относится к незаменимой -6 жирной кислоте, поэтому ее присутсвие в составе масла делает их перспективными для использования в составе продуктов функционального питания.
Химический состав семян дыни показывает, что содержание в них липидов составляет (25,0-26,5)%, белков – (22,5-25,5)%, крахмала и растворимых сахаров – (10,0-11,0)%, пентозанов – до 8,0%, целлюлозы – (20,0-21,4)%, золы – (2,5-3,0)%. Содержание масла в ядре – до 50%. Масло из семян дыни пищевое, светло-желтого цвета.
Семена тыквы составляют (0,75-5)% от массы плода. Химический состав семян (% в пересчете на сухое вещество): содержание влаги – (6,02-6,50), липидов – (34,08-38,0), белков – (31,0-32,5), целлюлозы – 13,58-18,10, растворимых углеводов – 9,00-10,38. Содержание масла в ядре составляет 47,43-54,56 %.
Учеными Волгоградского НИТИ ММС и ППЖ белковый наполнитель из ядер тыквенных семян использовался в качестве рецептурного ингредиента при производстве колбас. Это позволило получить продукты лечебно профилактической направленности, обогащенные токоферолами, каротином, аминокислотами, салициловой и аскорбиновой кислотами, позволяющими улучшить вкусовые качества, а также показатели пищевой и биологической ценности [42].
Семена арбуза содержат липидов (21-32%), белков (18-27%), клетчатки (38-54)%, крахмала (8-9)%, сахарозы до 1,0%, золы (2,4-2,5)%. Арбузное масло в основном используется на пищевые цели.
Семена томатов – отходы переработки плодов, в основном направляют на производство соуса, сока, томат-пюре и томатную пасту, выход семян составляет от 4 до 8% от массы плода. Химический состав семян томатов представлен в таблице 2.
Белки семян томатов представлены в основном глобулинами 58,4% от общего содержания белков, около 20,0% составляют альбумины и глютелины. В их аминокислотном составе отмечено высокое содержание таких незаменимых аминокислот, как валин, метионин, цистин, фенилаланин, тирозин и триптофан. По содержанию этих аминокислот они не уступают идеальному белку.
В составе углеводов семян томатов преобладают сложные углеводы -клетчатка (16,0-25,0%), гемицеллюлоза (4,6-10,7%) и крахмал (1,0-1,7%). Растворимые сахара (глюкоза, сахароза, раффиноза) присутствуют в небольших количествах – до 5,0%.
Семена томатов являются богатым источником минеральных веществ, доля которых составляет 2,5-5,5%. В наибольших количествах в них содержится фосфор, кальций, калий, магний, натрий и железо.
Жирнокислотный состав липидов семян томатов и, соответственно, получаемого масла характеризуется высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (более 80%).
Установление регламентов проращивания семян и получения муки
В литературе приводятся сведения о модификации химического состава семян путем их проращивания. В разделе 1.1.1 показано, что прорастание – это переход семени из состояния покоя к росту зародыша. Во время прорастания находящиеся в семенах ферменты расщепляют сложные белки, жиры и углеводы на более простые вещества, которые необходимы для роста будущего растения. И поэтому при использовании в пищу прорастающих зерен организм человека получает и усваивает уже обработанные ферментами вещества.
Нами проведены экспериментальные исследования по установлению регламентов проращивания семян облепихи.
Процессу проращивания предшествует замачивание семен, которое способствует увеличению содержания влаги от 14-15% до оптимального для проращивания. Известно, что активные жизненые процессы в зародыше начинаются при влажности 30%, а при 38%, например, ячмень прорастает быстро и равномерно, при 44-48% и выше наблюдается хорошее растворение эндосперма и накопление ферментов. Все эти изменения при прорастании семян происходят в основном за счет биохимических процессов – гидролиза в семенах высокомолекулярных веществ под действием гидролитических ферментов.
Семяна облепихи замачивали при температуре (18-20)С в течение 24 ч до влажности (36-38)% и проращивали в течение 10 сут при температуре (20-25)С до влажности 47%.
На рисунке 2 представлен график проращивания семян облепихи в сравнительном аспекте с зернами ячменя.
Из данных, представленных на рисунке 2, следует, что для семян облепихи энергия прорастания и уровень всхожести в 3 раза меньше, нежели для ячменя и составляет 6 дней. Это обусловлено морфологическим составом семян, в частности, высокой прочностью оболочки, в основном состоящей из целлюлозы, содержание которой в облепиховом семени составляет 18,1%.
Наиболее существенные результаты получили после 3 – суточного проращивания семян. В период проращивания семена промывали ежедневно утром и вечером, накрывали мокрой тканью, отбирали часть прорастающих семян для анализа.
Анализ химического состава культивируемых сортов облепихи, представленный в разделе 3.2, показал незначительные различия содержания биологически активных веществ, в зависимости от сортовых особенностей. Однако с учетом урожайности представленных сортов облепихи, промышленное значение в Монголии имеют Витаминная, Б-32, Обская.
С целью изучения проращивания семян облепихи были исследованы три вида семян культивируемых сортов облепихи Витаминная, Б-32 и Обская.
Нами были изучены наиболее важные хозяйственные показатели семян, всхожесть и энергия прорастания. Под всхожестью семян понимается способность семян давать нормальные проростки (7-10 мм) при оптимальных условиях прорастания за срок, установленный для каждой культуры. Кроме всхожести, важно знать и энергию прорастания, которая определяется подсчетом проросших семян для большинства культур за трое или четверо суток. Результаты анализа образцов приведены в таблице 17.
Материалы таблицы 17 свидельствуют о специфичности каждого сорта. Так, наиболее высокой энергией порастания обладают семена сортов Витаминая (70%), Б-32 (65%) и наименьшая у сорта Обская – 57%.
Энергия прорастания образцов носит промежуточный характер, т.е. в диапазоне от 57 до 70%. Лабораторная всхожесть всех изучаемых сортов находится на высоком уровне, максимальная всхожесть 98% принадлежит форме Витаминная и Обская. Сорту Б-32 характерна минимальная всхожесть – 97 %.
Наибольшее количество семян прорастает на второй день – 25,2%, основная масса всходит в течение 12 дней – 70,4%, после 20-го дня всхожесть семян резко идет на убыль. Для исключения влияния на сравниваемые показатели различий во всхожести семян осуществляли перерасчет всех значений в относительные величины (за 100% в каждом случае принималась фактическая лабораторная всхожесть). На рисунках 3 и 4 представлены снимки семян до и после прорастания.
В результате процесса проращивания в семени начинает проклевываться корешок, длина которого постепенно увеличивается. Одновременно растет и зародышевый листок, невидимый в первые дни проращивания, так как находится под мякинной оболочкой. Нормально проросший солод имеет курчавые корешки длиной в 1,5-2 раза большей длины зерна. В таблице 18 приведена морфологическая характеристика пророщенных семян облепихи.
В эксперименте установлено, что при температуре ниже 20оС и выше 25оС жизнедеятельность семени прекращается. Продолжительность проращивания составляет (6-8) сут, так как именно в этом диапазоне достигается оптимальная длина ростка. Свыше 8 суток все запасные вещества расходуются на рост ростка. Если время проращивания менее 6 сут, то в семени не происходит достаточного расщепления углеводов. Анализ видовых особенностей несущественно сказывается на процессе проращивания семян облепихи, поэтому дальнейшее исследование семян проводили без учета сортовой специфичности.
Изучена микроструктура семян облепихи на электронном микроскопе JSM-6510LVJEOL с системой микроанализа INCA. Под воздействием собственных ферментов микроструктура анатомических частей семян претерпевает необратимые изменения. Влияние процесса проращивания на микроструктуру семян демонстрируют рисунки 5 а, б. На рисунках представлены микрофотографии центральной части эндосперма нативных и пророщенных облепиховых семян.
Рецептура и технология производства вареной колбасы функционального назначения
Предварительные данные, полученые на мясных фаршах, послужили основанием для разработки рецептуры и технологии вареной колбасы с введением МПСО, названной «Баялаг». Контролем служила рецептура вареной колбасы «Любительская» высшего сорта.
В качестве пищевых добавок в рецептуре разрабатываемой колбасы использовали: соль поваренную пищевую, нитрит натрия, сахар, перец черный молотый, перец душистый молотый, мускатный орех.
Соль поваренная пищевая – основной ингредиент, используемый при посоле мяса. В зависимости от концентрации соль обладает бактериостатическим или бактерицидным действием, обеспечивает растворимость мышечных белков и формирует вкус. В разрабатываемую рецептуру колбасы вводили 2,5 кг поваренной соли на 100 кг сырья.
В качестве технологической воды – дистиллированную воду (конденсат), предпочтительнее в виде снега или чешуйчатого льда (данные требования связаны с влиянием жесткости воды, обусловленной присутствием солей кальция и магния, на снижение водосвязывающей способности мышечной ткани).
Согласно рекомендациям количество добавляемой в фарш технологической воды (льда) определяется составом сырья – содержанием белка, включая немясные ингредиенты, ожидаемыми потерями при технологической обработке и желательным содержанием влаги в продукте.
Содержание влаги в вареной колбасе должно находиться по отношению к белку в пределах 4:1. В мясной фарш с соотношением влаги и белка 4:1 можно добавить 10% воды. При расчете количества технологической воды, дополнительно вводимой в мясную систему без ухудшения органолептических характеристик, массовую долю белков умножают на 4, затем прибавляют 10 и вычитают массовую долю влаги в исходном мясном сырье. Учитывая предлагаемую формулу расчетов, было определено количество технологической влаги, необходимое для введения в состав разрабатываемых рецептурных композиций.
В таблице 28 представлена рецептура вареной колбасы с МПСО.
На основании проведенных экспериментов разработана технологическая схема производства вареной колбасы функционального назначения с использованием МПСО (рис. 11).
Технологический процесс производства вареной колбасы предусматривает прием сырья, разделку, обвалку, жиловку мяса, измельчение, посол и созревание, куттерование, шприцевание в оболочку, термическую обработку, охлаждение и контроль качества готового продукта.
Прием сырья, дефростация, зачистка и разделка полутуш и отрубов, обвалка и жиловка мяса
В качестве мясного сырья используют говядину жилованную, свинину жилованную нежирную, а также обрезки шпика свиного.
Охлажденные до 4С полутуши и отрубы говядины, свинины подвергают обвалке. Перед обвалкой с мяса срезают клейма, загрязнения и кровоподтеки.
Обвалку говядины, свинины проводят традиционным ручным способом – отделяют мышечную, соединительную и жировую ткани от костей. Обваленная мясная масса подается в камеру охлаждения. Далее мясное сырье подвергают жиловке. При жиловке говяжье мясо освобождают от грубых соединенительнотканных прослоек, сухожилий, хрящей, пленок и нарезают кусками весом 400 г, из свинины удаляют излишний жир. В зависимости от содержания соединительнотканных прослоек в говядине и жировой ткани в свинине их делят на сорта.
Шпик хребтовый для изготовления вареной колбасы предварительно охлаждают до температуры -1С и измельчают на шпигорезке кубиками размером 3х3 мм.
Подготовка МПСО
Одним из основных этапов технологии производства колбас с использованием растительных добавок является выбор способа и метода введения данных добавок в состав мясной системы.
В разделе 3.1 было установлено, что МПСО проявляет высокие функционально-технологические свойства – водопоглощающую, эмульгирующую, водо- и жироудерживающие способности и выраженную совместимость с мышечными белками, поэтому не требует специальных условий для их подготовки при изготовлении колбасных изделий.
Однако белки облепиховых семян, так же как и мышечные, должны быть хорошо растворены и диспергированы, чтобы эффективно выполнять функцию эмульгатора, так как именно образующийся структурированный белковый каркас является основой эмульсии. Для проявления этих свойств они должны быть подвергнуты гидратации.
Производственный опыт показывает, что гарантированное сохранение и даже улучшение органолептических показателей готовой продукции возможно при применении до 2% растительных белков в сухом виде, при превышении этого уровня желательно использовать предварительную гидратацию препарата.
В рецептуре разработанной вареной колбасы муку из пророщенных семян облепихи вводят в количестве 10%, перед применением ее гидратируют при перемешивании в течение 5-10 мин.
Измельчение, посол и созревание мяса
Измельченную на волчке с решеткой диаметром отверстий 5-6 мм жилованную говядину и свинину подвергают посолу. Предварительное измельчение мясного сырья необходимо для ускорения диффузионных процессов распределения посолочных веществ и перехода водо- и солерастворимых белков в дисперсионную среду.
Традиционно растительные добавки вводятся при составлении фарша. Нами, исходя из полученных данных содержания биологически активных веществ в МПСО, которые способствуют восстановлению нитрита натрия, была предложена модернизация этапа посола при производстве вареной колбасы, которая осуществлялась путем введения МПСО при посоле и созревании мяса при температуре (0-4)С, в течение (6-8) ч. МПСО вносили в гидратированом виде в соотнешении 1:4,5 непосредственно в мясной фарш при посоле в количестве 10,0%.
Для достижения интенсивной и устойчивой окраски продукта добавляют нитрит натрия в количестве, предусмотренном рецептурой, в составе посолочной смеси в виде раствора концентрацией не выше 2,5%.
Пищевая ценность вареной колбасы «Баялаг» функционального назначения
Результаты оценки показателей качества нового вида вареной колбасы с МПСО представлены в таблице 29.
Результаты анализа, приведенные в таблице 29, показали что готовые вареные колбасы с введением МПСО соответствуют по органолептическим и физико-химическим показателям требованиям, предъявляемым к вареным колбасам.
Введение МПСО оказывает незначительное повышение массовой доли белка при значительном уменьшении содержания липидов (4,4%) в готовом продукте.
Калорийность разработанной колбасы находится в пределах калорийности «Молочная», «Диабетическая», «Закусочная». В связи с энергетической перегруженностью рационов человека, снижение содержания жира является положительным фактором. В результате снижается калорийность продукта: для вареной колбасы «Баялаг» она составила на 13,2 % ниже, чем в контрольном образце.
Далее исследовано содержание биологически активных веществ в вареной колбасе «Баялаг» (табл. 30).
По количеству витаминов новая рецептура колбасы незначительно превышает содержание по тиамину, рибофлавину и пиридоксину. Вместе с тем введение растительной добавки обогащает разрабатываемые колбасы каротиноидами, токоферолом и флавоноидами, что, безусловно, повышает их биологическую ценность и переводит в ассортимент продуктов функционального питания.
Особенность физиологической роли -каротина и токоферола состоит в противоокислительном вмешательстве в процессы перекисного окисления липидов в организме, главным образом, в мембранных структурах (встраивается боковой цепью в структуру мембраны), что способствует сохранению качества готовых продуктов. В таблице 31 представлены данные по обеспечению среднесуточной физиологической потребности организма человека в витаминах при употреблении вареной колбасы «Баялаг».
Из данных таблицы 31 следует, что исследуемые образцы обеспечивают около 20% суточной потребности организма человека в пиридоксине и -каротине, более 10% суточной потребности в тиамине и токофероле и около 8% в рибофлавине.
Рассчитанная степень удовлетворения среднесуточной физиологической потребности организма человека в полиненасыщенных жирных кислотах при употреблении 100 г образцов колбасы «Баялаг» составляет более 10%.
Представленные факты позволяют отнести вареную колбасу «Баялаг» к продуктам функционального назначения, поскольку при употреблении 100 г данных изделий обеспечивается более 10 % среднесуточной физиологической потребности организма человека в ПНЖК, рибофлавине тиамине, пиридоксине и токофероле. Разработанная рецептура вареной колбасы «Баялаг» позволяет расширить ассортимент вареных колбас функционального назначения. Для определения качественных показателей вареной колбасы при хранении была изучена динамика состава микрофлоры при хранении образцов вареных колбас «Баялаг», изготовленных с использованием колбасной оболочки диаметром 60 мм, в течение шести суток при температуре (5-8)С и относительной влажности воздуха (75-80)% по количеству мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Результаты исследований представлены в таблице 32.
Согласно ГОСТ срок хранения вареных колбас высшего и 1 сорта составляет трое суток, второго сорта – 48 ч. В результате проведенного эксперимента установлено, что введение МПСО способствует обеспечению безопасности вареной колбасы в микробиологическом отношении в течение шести суток хранения, что более чем в два раза больше контрольной. Это обусловлено присутствием в МПСО токоферолов, -каротина и флавоноидов, являющихся природными антиоксидантами.
Одним из процессов, обусловливающих порчу пищевых продуктов при хранении, является окисление жирового компонента продукта.
Окислительные процессы в липидах влияют на качество продуктов, содержащих более 2% жиров. Содержание жира в вареных колбасах составляет более 20%, поэтому важно, чтобы он не подвергался в большей степени нежелательным изменениям. Окисление жиров – сложный процесс, протекающий по радикально-цепному механизму. Предотвращение окисления липидов относится к числу главных задач при производстве и хранении жировых продуктов.
Хранят вареные колбасы в подвешенном состоянии в охлаждаемых помещениях при температуре (5-8)С и относительной влажности воздуха (75-80)%.
Согласно современной теории о механизме окисления жиров первичными продуктами окисления являются пероксиды.
В результате дальнейших превращений пероксидов образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепью различной длины, а также их полимеры. Скорость, окисления зависит от состава жиров и масел: с увеличением степени непредельности жирных кислот, входящих в состав глицеридов, скорость окисления возрастает. Окислительные процессы в жирах катализируются присутствием влаги, следов металлов, кислорода воздуха.
О содержании перекисных соединений судят по пероксидному числу, которое позволяет выявить начало окислительных процессов и появление продуктов порчи значительно раньше, чем это может быть установлено органолептически.
Для того, чтобы замедлить процесс окисления, используют различные антиоксиданты. Механизм действия антиокислителей заключается в замедлении процесса окисления путем взаимодействия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом) с прерыванием реакции окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушением уже образовавщихся перекисей. В зависимости от механизма действия антиоксиданты делятся на собственно антиокислители и синергисты антиокислителей.
Эффективными синергистами служат восстановители, например, аскорбиновая кислота, применяемая для защиты от окисления масложировых продуктов.
Известен широкий спектр антиоксидантов, как синтетического, так и природного происхождения. Наиболее приемлемыми при производстве продуктов считаем природные антиокислители, которые, как правило, одновременно являются и физиологически активными компонентами, необходимыми для нормального развития и функционирования организма.
Имеются публикации о том, что токоферолы, -каротин, аскорбиновая кислота, флавоноиды могут применяться при стабилизации пищевых жиров благодаря своим антиокислительным свойствам.
Недооценка роли растительных добавок в системе антиоксидантной защиты пищевых продуктов связана прежде всего с необоснованным использованием форм с низким содержанием биологически активных веществ (настои, отвары и т.д.) и, как следствие, отсутствием веских доказательств их эффективности.
МПСО в своем составе содержит в значительном количестве токоферолы и фенольные соединения, прежде всего флавоноиды, обладающие наиболее сильным антиокислительным действием. В связи с этим интерес представляло изучение влияния на скорость процесса окисления в вареной колбасе из свинины и говядины. Об этом влиянии судили по количеству накопления первичных продуктов окисления – перекисей (рис. 15).
Срок хранения вареной колбасы определяли по изменению перекисного числа. Контрольным образцом служила вареная колбаса без добавки. Эффективность введения МПСО оценивали по кинетике изменения перекисного числа.