Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1 Современные проблемы и перспективы применения белковых препаратов животного происхождения в производстве мясных продуктов 5
1.2 Сравнительная характеристика функционально-технологических свойств белковых препаратов и их влияние на формирование качественных характеристик мясных продуктов 19
1.3 Использование гидроколлоидов в производстве мясопродуктов 23
1.4 Функциональные продукты. Значение и перспективы развития производства функциональных продуктов 30
Заключение к обзору литературы 41
Глава 2. Организация экспериментальных исследований 43
2.1. Цель и задачи исследований 43
2.2. Характеристика объектов исследования. Условия проведения эксперимента 44
2.3. Методы исследования- 50
Глава 3. Изучение состава и функционально-технологических свойств белковых препаратов животного происхождения 54
3.1 Изучение химического состава, функционально-технологических свойств и потенциальной биологической ценности концентрата «Лакт-ОН» 54
3.2 Исследование влияния технологических факторов на ФТС концентрата «Лакт-ОН» 57
3.3 Изучение состава и свойств препарата «Витегра нейтральная» 65
Глава 4. Изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем, содержащих белковые препараты животного происхождения 69
4.1 Изготовление и изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем с использованием гидратированного концентрата «Лак-ОН» 69
4.2 Изготовление и изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем с использованием гидратированного препарата «Витегра нейтральная» 71
4.3 Изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем типа сосисок, с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная», в зависимости от скорости измельчения жирного сырья 74
Глава 5. Разработка рецептур и технологии вареных колбасных изделий с использованием белковых препаратов животного происхождения 80
5.1 Разработка рецептуры и технологии сосисок 1 сорта с использованием препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» 80
5.2 Разработка рецептуры и технологии вареной колбасы с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» 86
5.3 Определение относительной биологической ценности новых видов колбасных изделий с белковыми препаратами «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» 91
Выводы 97
Список используемой литературы 101
Приложения 119
- Использование гидроколлоидов в производстве мясопродуктов
- Исследование влияния технологических факторов на ФТС концентрата «Лакт-ОН»
- Изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем типа сосисок, с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная», в зависимости от скорости измельчения жирного сырья
- Разработка рецептуры и технологии вареной колбасы с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная»
Введение к работе
Актуальность работы Одним из основных направлений государственной политики в области здорового питания является производство высококачественных пищевых продуктов с заданным химическим составом и пищевой ценностью. Задача создания новых видов мясопродуктов с высокими пищевой ценностью и потребительскими характеристиками может решаться комплексно за счет использования белков животного происхождения. Мясная и молочная промышленность располагают значительными ресурсами вторичного сырья, богатого белком, биологически активными веществами, пищевыми волокнами животного происхождения и другими ценными компонентами. Особую важность приобретает использование молочных белков ввиду их высокой пищевой и биологической ценности, которая определяется аминокислотным составом, усвояемостью и участием в обменных процессах.
За последние тридцать лет ведущими учеными молочной и мясной отраслей Дьяченко П.Ф., Чагаровским А.П., Липатовым Н.Н., Харитоновым В.Д., Журавской Н.А., Храмцовым А.Г., Молочниковым В.В, Нестеренко П.Г., Павловым В.А. др. разработаны технологии получения молочно-белковых концентратов, широко используемых в пищевой промышленности. Многочисленными авторами (Гронастайская Н.А., Салаватулина P.M., Мицык В.Е., Дубинская А.П., Постников СИ., Hermansson А.-М., Morr C.V., Smith G.C. и др.) изучены и охарактеризованы их функционально-технологические свойства (ФТС).
В мясной промышленности внедрены технологии комбинированных мясных продуктов с использованием молочных белковых концентратов, предложенные специалистами: Антиповой Л.В., Диановой В.Т., Жариновым А.И., Журавской Н.К., Липатовым Н.Н., Любченко В.И., Митасевой Л.Ф., Роговым И.А., Салаватулиной P.M., Толстогузовым В.Б., Титовым Е.И. и др.
Специалистами СевКавГТУ (Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А., Лодыгин А.Д., Лодыгин Д.Н., и др.) разработаны технологии получения и производства нового поколения молочных белково-углеводных концентратов на основе молочной сыворотки и обезжиренного молока. Отличительной особенностью указанных концентратов является наличие в них пребиотика лактулозы, а также целого ряда биологически ценных веществ, содержащихся в исходном сырье. Улучшенные функционально-технологические свойства таких концентратов, низкая себестоимость, наличие редуцирующих веществ (лактозы и лактулозы) позволяет также рекомендовать их к применению в технологии мясопродуктов комбинированного состава в качестве альтернативы соевым препаратам.
В настоящее время отмечается увеличение использования в производстве мясопродуктов препаратов животных белков, выделенных из коллагенсодержащего сырья (свиных и говяжьих шкур, свиного и говяжьего тримминга). Высокие функционально-технологические свойства таких препаратов, прежде всего водосвязывающая и гелеобразующая способности
позволяют существенно улучшить реологические свойства пищевых продуктов - консистенцию, а также органолептические показатели и обогатить мясные продукты пищевыми волокнами. Однако, учитывая аминокислотную неполноценность коллагена, а также нетермостабильность гелей после вторичной тепловой обработки, сочетание животных коллагеновых белков с молочными и полисахаридами позволит компенсировать указанные недостатки, обеспечить рациональное использование мясного сырья, снизить себестоимость и улучшить качественные показатели мясопродуктов.
Проведение исследований в рассмотренных выше направлениях позволит научно обосновать и разработать рецептуры и технологии мясопродуктов с использованием белковых препаратов животного происхождения.
Целью диссертационной работы явилась разработка технологий вареных колбасных изделий с использованием белковых препаратов животного происхождения на основе изучения их функциональных свойств.
Для достижения поставленной цели сформулированы основные задачи исследований:
- исследовать химический состав, потенциальную биологическую
ценность концентрата из молочного белково-углеводного сырья «Лакт-ОН»;
- с целью разработки рекомендаций по использованию концентрата
«Лакт-ОН» в технологии вареных колбасных изделий изучить его ФТС и
характер их изменения под воздействием технологических факторов;
- изучить состав, свойства и потенциальную возможность использования
препарата «Витегра нейтральная» в технологии вареных колбасных изделий;
- исследовать реологические свойства гелей препарата «Витегра
нейтральная», изготовленных при различном уровне гидратации;
определить допустимые уровни введения препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» в мясные системы на основе изучения физико-химических, структурно-механических и органолептических показателей модельных фаршевых систем;
с целью разработки технологии нового вида сосисок с использованием препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» изучить их влияние на свойства модельных систем типа сосисок при различных сочетаниях мясного сырья и скоростях вращения ножевого вала куттера;
разработать рецептуры и технологии вареной колбасы и сосисок с использованием препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная»;
оценить влияние препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» на качественные характеристики и биологическую ценность новых видов вареных колбасных изделий;
- провести промышленную апробацию разработанных рецептур и
технологий новых видов вареной колбасы и сосисок;
- разработать техническую документацию на колбасные изделия новых
видов.
Научная новизна. Изучены состав и функционально-технологические свойства молочного белково-углеводного концентрата «Лакт-ОН». Установлен характер изменения ФТС концентрата в зависимости от технологических факторов, что позволило обосновать способы и направления его использования в качестве эмульгатора в производстве вареных колбасных изделий. Изучены структурно-механические характеристики гелей препарата «Витегра нейтральная» при различных уровнях гидратации и времени выдержки в сыром и термообработанном виде, что позволило установить оптимальный уровень гидратации и обосновать способ подготовки гелей в производстве вареных колбасных изделий.
На основании изучения свойств модельных фаршевых систем установлены оптимальные уровни введения животных белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» в рецептуры вареных колбас.
Результаты исследования показателей биологической ценности новых видов вареных колбас и сосисок показали, что использование препаратов животного происхождения «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» позволяет улучшить сбалансированность аминокислотного состава, повысить степень переваримости, а также обогатить продукты бифидус-фактором лактулозой и придать им функциональную направленность.
Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры и технологии вареной колбасы и сосисок с молочным белково-углеводным концентратом «Лакт-ОН» и препаратом животного происхождения «Витегра нейтральная». Подготовлена и утверждена техническая документация на колбасу вареную «Лакомка» 1 сорта и сосиски «Лакомка» 1 сорта (СТО 020667965-005-2009). Выработка новых видов вареных колбасных изделий на ЗАО «Мясокомбинат Кавказ» показала экономическую и технологическую целесообразность предложенных технологий.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены в период 2007-2009 на ежегодных отчетных научно-технических конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ; 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»» (Пос.Персиановский, 2009); XII региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений.
Содержание работы изложено на 118 страницах, включая 25 таблиц и 11 рисунков. Список литературы включает 168 наименований.
Использование гидроколлоидов в производстве мясопродуктов
Современные ресурсосберегающие технологии мясопродуктов предусматривают использование различных пищевых добавок, улучшающих органолептические, структурно-механические и физико-химические показатели готовых продуктов. С этой целью наряду с фосфатами и эмульгаторами активно используют гидроколлоиды — пищевые добавки, относящиеся к широкой группе веществ, улучшающих консистенцию, к классу загустителей, желеобразователей, стабилизаторов структуры [64].
Гидроколлоиды представляют собой высокомолекулярные растворимые или набухающие в воде вещества, широко распространенные в природе и различающиеся по происхождению, химическому составу, свойствам, области применения в пищевой промышленности [27, 68, 158].
По происхождению гидроколлоиды можно разделить на 4 основные группы: микробиологического, растительного, животного и полусинтетического происхождения. Представителями первой группы являются ксантановая (Е 415) и геллановая камеди (Е 418), а также камеди веллана и рамзана.
Гидроколлоидом животного происхождения является желатин, получаемый путем термического гидролиза белка соединительной ткани коллагена.
К гидроколлоидам растительного происхождения относятся продукты переработки растений и морских водорослей.
Гидроколлоиды, вырабатываемые из растений можно разделить 3 основные подгруппы: а) экстракты семян растений - галактоманнаны: мука семян рожкового дерева (Е 410), мука семян гуарового растения или гуаровая камедь (Е 412); б) эксудаты собственно растений: гуммиарабик (Е 414), камедь трагаканта (Е 413) камедь карайи (Е 416); в) гидроколлоиды из плодов и овощей - пектины и крахмалы.
К гидроколлоидам, получаемых в результате переработки морских водорослей относятся альгинаты (Е 401,402, 404), агар (Е 406), агароид, каррагинаны (Е 407) и другие.
Четвертая группа включает химически модернизированные полисахариды (исходным сырьем в их производстве являются, главным образом, целлюлоза и крахмал): КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза), модифицированные крахмалы, метилгидроксипропилцеллюлоза, пропиленгликольальгинат и пр.
Гидроколлоиды — это вещества с высокой молекулярной массой и сильными полярными свойствами. Высокая полярность гидроколлоидов, в свою очередь может осложнять их растворимость. При растворении в воде частицы гидроколлоида активно набухают, что приводит к получению очень вязких растворов и гелей даже без термообработки. Важным свойством гидроколлоидов является их взаимный синергизм, когда функциональная активность смеси превышает сумму активностей компонентов. Например, 1% раствор ксантановой камеди имеет вязкость около 1500 Пас, 1% раствора гуаровой камеди - до 5000, а вязкость 1% раствора их смеси в определенных пропорциях достигает 7500 Пас. Активность гидроколлоидов достигает оптимальных показателей при смешивании ингредиентов в правильно подобранных пропорциях. Следует также учитывать, что помимо синергизма гидроколлоиды могут проявлять и несовместимость. Например, присутствие гуара приводит к «разрыхлению» агаровых гелей [156].
Основными функциональными характеристиками гидроколлоидов -гелеобразователей являются критическая концентрация гелеобразования и прочность геля. Дозировки 0,5-1% вещества достаточно чтобы создать высокую вязкость и сильный гель [157]. Однако не менее важными показателями являются отсутствие синерезиса и органолептические свойства гелей.
При производстве мясных продуктов наиболее широко используются крахмалы и желатин, каррагинаны, альгинаты, а также некоторые виды камедей (ксантановая, гуаровая, камедь рожкового дерева и тары).
Ксантановая камедь остается единственным полисахаридом, получаемым промышленным способом в широком масштабе путем микробного биосинтеза в аэробных условиях, ферментацией углеводов микроорганизмами Xanthomonas campetris. Этот гидроколлоид состоит из длинной полиглюкозной цепи с ответвлениями, содержащими маннозу и глюкороновую кислоту. Благодаря наличию боковых цепей ксантан хорошо растворим в холодной воде. Его реологические характеристики - так называемое псевдопластическое поведение. Это означает, что в спокойном состоянии раствор имеет высокую вязкость, которая существенно падает при перемешивании. Ксантановая камедь имеет высокую стабильность при замораживании, а также высокую термостабильность. В технологии мясных продуктов ксантановая камедь применяется только в сочетании с другими гидроколлоидами [159, 161].
Камедь гуара и рожкового дерева производятся из семян. Это галактоманнаны - полимерная цепочка, которых состоит из маннозы с боковыми цепями из галактозы. Отличие этих двух видов камедей в соотношении маннозы и галактозы. Камедь гуара растворима в холодной воде. В свою очередь камедь рожкового дерева требует нагревания для растворения. Высокая растворимость гуара обеспечена наличием в составе его молекул часто чередующихся участков с боковыми цепями [161]. Обе камеди обладают псевдопластичностью и низкой стабильностью к замораживанию (размораживанию), а также к нагреванию, что сводит к нулю их использование в мясопереработке в качестве моноингредиентов. Однако, камедь гуара и рожкового дерева имеют уникальный синергетический потенциал по отношению к ксантановой камеди, что значительно расширяет перспективы их использования. Так, добавление ксантана к гуаровой камеди способствует повышению вязкости. Сочетание ксантана и камеди рожкового дерева способствует формированию гелеобразной структуры, тогда как индивидуальное использование этих добавок не дает эффекта застудневания.
Агары широко используются в кондитерской промышленности, однако применения в мясопереработке, ввиду их высокой температуры гелеобразования ( 90 С) они почти не нашли. Область рабочих температур каррагинанов ( 70С), способность создавать с водой необыкновенно прочные гели даже при низких концентрациях (менее 1%) делает их весьма привлекательными для данной отрасли.
Химическое понятие «каррагинан» включает природные сульфированные полисахариды, содержащиеся в красных морских водорослях класса Rhodophyceae. Как правило, в популярной литературе указывается, что существует 3 типа «идеальных» каррагинанов; на самом деле их как минимум шесть: %-, I- , - , Х- , \1- , V-каррагинаны. Природные каррагинаны являются «молекулярными гибридами» двух или нескольких «идеальных» структур. Практическое применение находят каррагинаны, в структуре которых преобладает каппа-каррагинан. В присутствии ионов К+ с водой они способны давать прочные гели при нагревании до температуры выше 60С (с последующим охлаждением). Однако, такой гель вызывает синерезис, — после некоторого времени на поверхности геля выступает вода [27].
Каппа-каррагинаны широко используются в мясопереработке для увеличения водосвязывающей способности, однако основной проблемой их использования является синерезис и нерастворимость в холодной воде. Решением этой проблемы является использование каррагинанов в составе синергетических смесей с ксантановой камедью и камедью рожкового дерева, что гарантирует минимальный синерезис. Использование каппа-каррагинана и ксантановой камеди обеспечивает получение пластичного, упругого и более прочного геля по сравнению с гелем, образуемым собственно каррагинаном и отличающимся хрупкостью. Ксантан также увеличивает устойчивость геля каппа-каррагинана при хранении, замораживании и последующем размораживании [27].
Соотношение гидроколлоидов при совместном использовании варьирует в зависимости от многих факторов - вида продукта, рецептуры, исходного состояния основного сырья и других. Рекомендуемое соотношение для камедей и каррагинана составляет от 1 : 3 до 1 : 1.
Новым ингредиентом для мясоперерабатывающей промышленности можно назвать альгинаты - соли альгиновой кислоты, полученные путем переработки бурой водоросли японской ламинарии (Japonica laminaria Aresh). Альгиновая кислота представляет собой полисахарид, построенный из остатков P-D-маннуроновой и a-L-гулуроновой кислот. Альгиновая кислота нерастворима в холодной воде и в большинстве органических растворителей, при набухании может поглощать 200-300- кратное количество воды [115].
Исследование влияния технологических факторов на ФТС концентрата «Лакт-ОН»
Для разработки конкретных рекомендаций по введению концентрата «Лакт — ОН» в состав фаршевых композиций, правильного подбора компонентов рецептуры и формирования требуемых характеристик готовой продукции изучен характер изменения его ФТС под воздействием различных технологических факторов.
С технологической точки зрения на ВПС концентрата могут оказать влияние такие параметры, как рН среды, наличие солей, температура среды.
Регулирование величины рН в практике колбасного производства осуществляют введением фосфатов или их смесей. Введение фосфатных смесей должно обеспечивать величину рН мясных фаршей в диапазоне 6,3-6,4. При более высоком уровне рН готовое изделие может приобретать неприятный щелочной привкус.
Для изучения влияния фосфатов на ВПС концентрата «Лакт - ОН» использовали фосфат марки "Абастол-772", рН 1% раствора которого составляет 7,3. Концентрацию вводимого фосфата изменяли от 0 до 1,0 %. Выбор указанного диапазона обусловлен тем, что при приготовлении мясных эмульсий на куттере, на стадии обработки нежирного сырья концентрация фосфатов возрастает в зависимости от рецептуры до 1%.
Изучение влияния концентрации поваренной соли на ВПС концентрата «Лакт — ОН» проводили в диапазоне концентраций от 0 до 3 %, влияние температуры оценивали в диапазоне температур от 20 до 80С, которые характерны для эмульгированных мясопродуктов.
На рисунках 2, 3, 4 показано влияние указанных выше технологических факторов на ВПС концентрата «Лакт -ОН».
Наибольший эффект на изменение уровня ВПС оказывает введение фосфата - рисунок 2, что вызвано смещением рН от 6,27 (рН водного раствора препарата «Лакт - ОН») до 6,72, в результате чего происходит сдвиг от изоточек сывороточных белков и казеина, входящих в состав «Лакт — ОНа», и лежащих в интервале 4,6-5,3 (казеин 4,6-4,7; а-лактоальбумин -4,2-4,5; Р-лактоглобулин — 5,3). Кроме этого, увеличение ВПС концентрата, по-видимому, вызвано связыванием фосфатными группировками ионов кальция и магния, в результате чего освобождаются полярные группы белков, которые присоединяют молекулы воды.
Повышение концентрации поваренной соли в растворе до 3% приводит к незначительному (17%) снижению ВПС препарата «Лакт - ОН», что согласуется с данными о том, что нейтральные соли в высоких концентрациях, обладают дегидратирующими свойствами [102]. Так как, концентрация соли невысока и составляет 3 %, воздействие ее на белковые частицы сопровождается незначительным снижением ВПС.
Повышение температуры раствора концентрата «Лакт — ОН» приводит к незначительному увеличению (29%) ВПС.
В итоге, в результате полученных данных было сделано заключение о том, что изменение рН среды, вызванное введением фосфатов, положительно сказывается на ВПС концентрата. Данное обстоятельство может быть использовано при разработке технологии мясопродуктов с препаратом «Лакт—ОН». Так как повышение температуры и концентрации поваренной соли вызывают незначительные изменения ВПС препарата «Лакт-ОН», то при производстве эмульгированных мясопродуктов указанный концентрат целесообразно вносить в мясной фарш на 1 стадии при куттеровании нежирного мясного сырья.
Одним из важнейших свойств белковых концентратов, используемых в производстве мясопродуктов, является эмульгирующая способность. Эмульгирующие свойства белка определяют количество белковых препаратов в фаршевых системах, обеспечивают устойчивость мясных эмульсий и препятствуют отделению жира при технологической обработке.
Характер взаимодействия белка с жиром, формирующий уровень ЭС, обусловлен в основном соотношением гидрофильных и гидрофобных групп в белке, их концентрацией, степенью денатурации белка, а также величиной рН и ионной силой раствора [26, 31, 39, 104].
Наличие большого количества гидрофильных и гидрофобных групп в белках способствует ориентации полярных групп к воде, а не полярных к маслу (жиру), в результате чего образуется межфазный адсорбционный слой. Эластические свойства и механическая прочность этой межфазной пленки определяет стабильность эмульсии и, как следствие, качество готовых изделий.
Для изучения эмульгирующих свойств концентрата «Лакт - ОН» использовали 1 % по белку раствор. Эмульгирующие свойства оценивали согласно методике указанной в разделе 2.3
Из полученных данных следует, что исследуемый препарат «Лакт — ОН» обладает достаточно высокими эмульгирующими свойствами. Устойчивость эмульсий возрастала при увеличении концентрации масла в системе до 70 %. ЭС концентрата «Лакт — ОН» при указанной концентрации масла составляет 233,3 г жира на 1 г белка.
Полученные данные свидетельствуют о том, что эмульгирующая способность концентрата «Лакт - ОН» растет с увеличением концентрации белка в системе (рисунок 6), что обусловлено повышением. доли растворимого белка в композиции.
Для изучения влияния фосфатов на эмульгирующую способность препаратов использовали фосфат марки «Абастол 772», рН 1 % раствора 7,3. Концентрацию вводимого фосфата изменяли от 0,5 до 1 %.
Результаты проведенных исследований (рисунок 7) свидетельствуют о положительном влиянии фосфатов на эмульгирующую способность препарата «Лакт - ОН». Как и в случае влияния фосфатов на ВПС препарата положительный эффект объясняется сдвигом рН от изоэлектрической точки в область более высоких значений, удалением ионов кальция из отдельных белковых комплексов, что в свою очередь приводит к образованию большого количества мономеров, обладающих гидрофильными или гидрофобными свойствами. Особенно заметно повышение эмульгирующей способности исследуемого концентрата в присутствии 1 % фосфата.
На рисунке 8 приведена диаграмма стабильности эмульсий в зависимости от концентрации поваренной соли. Полученные данные свидетельствуют о незначительном отрицательном влиянии поваренной соли на ЭС препарата «Лакт - ОН», причем ухудшение эмульгирующих свойств наблюдается при введении в систему более 30 - 40 % жировой фазы. При исходной доле жировой фазы выше 70 % эмульсия практически не образуется как в растворах слабой, так высокой ионной силы.
Изучение качественных характеристик модельных фаршевых систем типа сосисок, с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная», в зависимости от скорости измельчения жирного сырья
Из технологической практики известно, что качественные характеристики получаемых мясных систем зависят от следующих факторов: - вида, структуры, свойств и концентрации белков, выполняющих водосвязывающие, водоудерживающие и эмульгирующие функции, обеспечивающих формирование структурного матрикса и получение реологических характеристик мясной системы;
- от вида, количества, свойств жира и степени диспергирования жировой фазы;
- соотношения белок : жир : вода в системе;
- условий, при которых осуществляется процесс куттерования (температура, ионный состав, рН); степени измельчения мясного сырья [38, 48].
Экспериментально установлена зависимость между скоростью измельчения (частотой вращения ножевого вала и чаши) и органолептическими показателями эмульгированных мясных продуктов. Чем выше степень измельчения, тем мягче становится консистенция и светлее цвет фарша.
Важными органолептическими показателями такого продукта как сосиски являются вкус, консистенция и сочность, которые в свою очередь в значительной степени зависят от содержания жирного сырья в рецептуре, наличия гелеобразователей или структурообразователей. Препарат «Витегра нейтральная» является эффективным гелеобразователем и может быть использован в рецептуре сосисок для улучшения консистенции, сочности, для предотвращения образования бульонно-жировых отеков и потерь при термообработке. Альгинат кальция, входящий в состав препарата «Витегра нейтральная» взаимодействуя с белковой основой, улучшает гелеобразующие свойства системы и способствует получению термостабильных гелей, в связи, с чем данный препарат может быть использован в технологии мясопродуктов, подвергаемых вторичной термообработке - сосисок. Концентрат «Лакт-ОН» является эффективным эмульгатором жира, введение его в рецептуру сосисок будет способствовать эмульгированию жира и образованию стойкой эмульсии. Таким образом, использование препаратов в технологии сосисок позволит стабилизировать качество готового продукта, уменьшить вероятность жировых и бульонных отеков, улучшить структурно-механические характеристики.
В этой связи в данном разделе работы нами было изучено влияние изменения содержания жирного сырья, белковых препаратов, скорости измельчения сырья на куттере на физико-химические и органолептические показатели модельных систем типа сосисок.
При проведении эксперимента в рецептурах модельных сосисок количество жирного сырья (свинина жирная) с учетом требуемого соотношения жир : белок изменяли в пределах от 10 до 30 %. Вспомогательные материалы (поваренную соль, нитрит натрия) вводили в количествах, традиционно используемых при изготовлении сосисок. Рецептуры модельных фаршевых систем типа сосисок с различным содержанием жирного сырья, стабилизированных препаратами «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» представлены в таблице 14.
Принимая во внимание функционально-технологические характеристики препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная», свойства модельных фаршевых систем при их использовании, при приготовлении фарша в начале в куттер вносилась говядина, нитрит натрия, соль на несоленое сырье, препарат «Витегра нейтральная» в виде геля, который готовился заранее и выдерживался в течение 8—24 ч, концентрат «Лакт-ОН», и дробно вода (лед) в количестве 2/3 от общего количества добавляемой влаги. При введении льда контролировали температуру фарша, которая должна быть не более 5С. Продолжительность куттерования говядины составляла примерно 3-4 мин. Затем в куттер вносили жирную свинину, оставшуюся влагу и куттеровали еще 3-4 мин. Куттерование нежирного сырья проводили при скорости вращения ножевого вала 3000 об/мин., жирное сырье при скорости 1500 и 3000 об/мин. Готовый фарш наполняли в натуральную череву. Термическую обработку проводили поэтапно: при 55 С 77 -15 мин, 65 С - 20 мин, 75 С — 30 мин. Температуру в центре батончиков контролировали при помощи термопары. Далее сосиски охлаждали до 10 С, взвешивали с целью определения выхода и проводили дальнейшие исследования.
Результаты исследования физико-химических, структурно-механических и органолептических показателей модельных фаршей и готового продукта, представлены в таблицах 15,16.
Анализ экспериментальных данных, представленных в таблице 15, свидетельствуют о том, что наименьшее значение рН 5,77 в сыром фарше отмечено в образце с 10% содержанием жирной свинины, дальше заметна тенденция к увеличению этого показателя до 5,95. Содержание влаги в продукте соответствует закладке сырья. ВСС сырых фаршей при увеличении закладки жирного сырья повышается с 96,2 до 99,1 % к общей влаге.
В результате исследования структурно-механических показателей установлено, что увеличение количества жирного сырья в рецептуре приводит к снижению прочностных свойств. Показатель ПНС в сырых фаршах уменьшается от 501 Па до 315 Па, а пенетрации увеличивается с 4,2 мм до 7,2 мм соответственно в образце с 10 %-ным и 30 %-ным содержанием жирной свинины. Выход значительно снижается от 110,1 % до 98,3 %. При органолептической оценке готовых образцов высокими оценками были отмечены образцы с 15 % и 20 % содержанием жира.
Сравнительный анализ данных, полученных при исследовании моделей, изготовленных с куттерованием жирного сырья в режиме 1500 об/мин и 3000 об/мин свидетельствует о том, что содержание влаги и показатель рН, ВСС и ВУС имеют примерно одинаковые числовые значения.
Однако, показатели ПНС и пенетрации сырых фаршей и готового продукта в образцах, вырабатываемых при 1500 об/мин при измельчении жирного сырья увеличиваются, что положительно сказывается на органолептических показателях готового продукта - консистенции и сочности.
Таким образом, на основании полученных данных предлагаем в разрабатываемой рецептуре сосисок ограничиться использованием 15 % жирной свинины, а технологии приготовления фарша проводить куттерование жирного сырья при скорости вращения ножевого вала куттера 1500 об/мин.
Разработка рецептуры и технологии вареной колбасы с использованием белковых препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная»
При разработке нового вида вареной колбасы 1 сорта использовали данные, полученные при изучении влияния препаратов «Лакт-ОН» и «Витегра нейтральная» на качественные характеристики модельных фаршевых систем типа вареных колбас. Количество белковых препаратов в рецептуре опытного образца вареных колбасы 1 сорта устанавливали в соответствии с рекомендациями, данными в разделах (4.1, 4.2). Количество мясного сырья - жилованные говядина 1 сорта и свинина полужирная определяли с позиции оптимального соотношения белка и жира в готовом продукте. С целью повышения пищевой ценности готового продукта в рецептурах опытного и контрольного образцов использовали яйца куриные. В качестве контроля использовался образец вареной колбасы без использования белковых препаратов.
Вспомогательные материалы (поваренную соль, нитрит натрия, сахар-песок, перец черный и душистый молотые, фосфат пищевой, чеснок) вводили в количествах, используемых при изготовлении вареных колбас близких по рецептурному составу. Учитывая наличие в препарате «Лакт-ОН» лактозы, из рецептуры опытного образца исключался сахар-песок.
Рецептуры контрольного и опытного образцов вареной колбасы «Лакомка» 1 сорта представлены в таблице 20.
Приготовление геля препарата «Витегра нейтральная» и фарша вареных колбас производили на куттере. Гель препарата «Витегра нейтральная» готовился при соотношении компонентов белковый препарат : вода =1:7. После приготовления на куттере выдерживался при температуре 0+4 С в течение 8-24 час.
Принимая во внимание функционально-технологические характеристики белковых препаратов и свойства модельных фаршевых систем, при приготовлении фарша вареной колбасы в куттер вначале вносилась предварительно посоленная говядина 1 сорта, соль на несоленое сырье, нитрит натрия, фосфаты, гель препарата «Витегра нейтральная», концентрат «Лакт-ОН», и дробно вода (лед) в количестве 2/3 от общего количества добавляемой влаги. При введении воды (льда) контролировали температуру фарша, которая должна быть не более 5 С. Продолжительность куттерования говядины составляла примерно 5 мин. Затем в куттер вносили куриные яйца, свинину полужирную, оставшуюся влагу и куттеровали еще 3-4 минуты. За 1 - 2 мин до окончания процесса куттерования вносили специи и куттеровали около 1 минуты. Общая продолжительность куттерования составила 10 мин, скорость вращения ножевого вала 3000 об/мин.
Качественные характеристики сырых фаршей и готового продукта контрольного и опытного образцов вареной колбасы «Лакомка» 1 сорта представлены в таблице 21.
Приведенные в таблице 21 данные свидетельствуют о том, что качественные показатели готовой продукции соответствуют требованиям ГОСТ Р 52196-2003 [21].
Сравнительная оценка исследуемых образцов показала, что величина рН опытного, образца (колбаса «Лакомка» 1 сорта) несколько выше, чем контрольного, что объясняется достаточно высокими значениями рН концентратов «Лакт - ОН» и «Витегра нейтральная». Высокие ФТС белковых препаратов, в частности водосвязывающие и гелеобразующие свойства «Витегры нейтральной» положительно сказались на показателях ВСС сырого фарша и ВУС готового продукта опытного образца колбасы вареной «Лакомка» 1 сорта. Повышением ВСС и ВУС в колбасе «Лакомка» объясняются меньшие, примерно на 3 %, потери массы при тепловой обработке. Имеется корреляция, между потерями влаги при тепловой обработке с выходом, который составил 113,2 % для контрольного образца и 117,4 % в опытном образце.
Введение препарата «Лакт - ОН» и «Витегра нейтральная» в опытном образце вареной колбасы приводило к улучшению прочностных характеристик, о чем свидетельствуют результаты изменений ПНС.
С целью выявления различий в цветовых характеристиках контрольного и опытного образцов готовых вареных колбас были получены их спектры отражения в видимой области спектра (рисунок 9).
Анализ кривых свидетельствует о незначительном различии в цвете контрольного и опытного образца. Спектры отражения находятся примерно на одинаковом уровне, а цветовые модули их равны G=l07,239 и G=l 10,14, соответственно. Но вместе с тем, в опытном образце количество нитрозопигментов в опытном образце выше по сравнению с контролем, а количество остаточного нитрита натрия на 0,43 мг% ниже, что, по-видимому, вызвано влиянием лактозы и лактулозы, обладающих высоким оксиредукционным потенциалом. Снижение остаточного нитрита натрия в продукте способствует повышению уровня безопасности готового продукта.
Проведенная органолептическая оценка исследуемых образцов вареных колбас, свидетельствует о том, что введение белковых препаратов положительно сказывается на органолептических показателях вареных колбас. Опытный образец колбасы вареной «Лакомка» имел более выраженную розовую окраску, приятный с привкусом молочного вкус, упругую консистенцию, что отразилось на общей органолептической оценке, (лист дегустации приведен в приложении ).
Микробиологические показатели вареной колбасы, изучались в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 [14]. Результаты бактериологических исследований вареной колбасы «Лакомка» 1 сорта, изготовленной по предлагаемой рецептуре, а также контрольного образца приведены в таблице 22.
Из данных, представленных; в таблице видно, что; микробиологические показатели контрольного и опытного образцов соответствуют требованиям СанПиН 2.3;2.1078-01 по всем показателям. КМАФАМ в опытном и контрольном образце имеют незначительные числовые различия, что свидетельствует о том, что введение белковых препаратов взамен части мясного сырья не приводит к ухудшению микробиологических показателей готового продукта.
