Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 7
1.1 Возникновение и развитие северного оленеводства 7
1.2 Мясная продуктивность северных оленей 9
1.3 Химический состав мяса северного оленя 16
1.3.1 Белки и аминокислоты оленины и их изменения при автолизе 23
1.3.2 Характеристика жировой ткани северных оленей 27
1.3.3 Показатели безопасности мяса оленей 30
1.3.4 Сравнительная характеристика оленины, говядины и баранины 31
1.4 Направления использования мяса северного оленя 33
1.5 Заключение 38
ГЛАВА 2 Организация постановки опытов и методы исследования 40
2.1 Постановка опытов и схема проведения эксперимента 40
2.2 Методы исследований 43
ГЛАВА 3 Изучение химического состава, биохимических, физико-химических показателей и безопасности мяса северного оленя 49
3.1 Химический состав мышечной и жировой ткани 49
3.2 Физико-химические и структурно-механические свойства отдельных мышц северного оленя 54
3.3 Микроструктурные характеристики 58
3.4 Санитарно-гигиеническая и радиологическая безопасность мяса северного оленя 68
3.5 Заключение 70
ГЛАВА 4 Влияние посола на функционально-технологические свойства оленины 73
4.1 Изменение величины рН, влагосвязывающей способности и структурно-механических свойств мяса 74
4.2 Анализ цветовых показателей и содержания гемовых пигментов 77
4.3 Биохимические изменения в мышечной ткани 81
*
4.4 Интенсификация процесса посола оленины 87
4.5 Заключение 94
ГЛАВА 5 Разработьса и обоснование технологии продуктов варёно-копчёных из мяса северного оленя 97
5.1 Изучение химического состава и физико-химических
свойств продуктов варёно-копчёных 98
5.2 Структурно-механические показатели и микроструктура готовых продуктов 101
5.3 Пищевая и биологическая ценность продуктов варёно-копчёных из оленины 104
5.4 Разработка технологии продуктов варёно-копчёных из мяса северного оленя 108
5.5 Заключение 123
Выводы 127
Использованная литература
- Мясная продуктивность северных оленей
- Сравнительная характеристика оленины, говядины и баранины
- Физико-химические и структурно-механические свойства отдельных мышц северного оленя
- Анализ цветовых показателей и содержания гемовых пигментов
Введение к работе
В настоящее время вопрос сырьевого обеспечения межотраслевой индустрии производства продуктов питания в Российской Федерации сохраняет первостепенную важность. Это связано с тем, что производство животноводческого сырья не удовлетворяет потребности мясной промышленности, а качество мясного сырья остается нестабильным. Исходя из этого, чрезвычайно актуальным представляется изучение возможности использования при производстве мясных продуктов мяса северного оленя.
Значительную часть территории Российской Федерации составляют районы Крайнего Севера, где развитие оленеводства играет важную роль не только в формировании собственной продовольственной базы и укреплении экономики северных хозяйств, но и имеет большое социальное значение, увеличивая количество рабочих мест для большинства коренных народностей с исторически сложившимися навыками в этой области. Кроме того, северное оленеводство способствует вовлечению в хозяйственный оборот растительных ресурсов; которые не могут быть использованы другими сельскохозяйственными животными [2,49, 74,91,118].
Результаты медико-биологических исследований состояния метаболизма человека в конкретных климатогеографических условиях свидетельствуют о том, что на Севере формируется «полярный метаболический тип» обмена веществ, характерной особенностью которого является снижение энергетической роли углеводов и возрастание роли липидов [13, 26, 33, 56]. В связи с этим возникает необходимость увеличения доли этих веществ в суточном потреблении продуктов различными социально-производственными группами населения. Из этого следует, что сбалансированные рационы питания должны разрабатываться на основе белково-липидных компонентов, составной частью которых являются мясные продукты. Поскольку оленина на Севере служит основным источником белков, жиров, витаминов, микроэлементов, оптимизацация химического состава мясных продуктов из. оленины и совершенствование тех-
5 нологии их производства являются одним из путей решения проблемы рационального питания населения Севера.
В России находится примерно две трети мирового поголовья домашних северных оленей. Они пасутся на территории более трех миллионов квадратных километров. По числу оленей наша страна, в 1979 г, занимала первое место в мире—77,5 % мирового их поголовья, в настоящее время объем производства оленины составляет около 2200 тонн
Широкие исследования по биологии, экстерьеру, конституции, росту и развитию молодняка, продуктивности оленей, их кормлению, содержанию, разведению и организации производства проведены рядом исследователей оле--неводческой науки (С. В: Керцелли, С. А. Грюнером, М. П. Виноградовым, С. М. Друри, И. В. Друри, Ф. Я: Гульчаком, М. Я. Аксеновой, Е. И. Шубской, С. П. Поповым, Б. В. Преображенским, А. С. Пономаревым, П. П. Королевым, Э. К. Бороздиным, Н. О. Дьяченко, А. В. Гавриловой. В. Ahman, WJ Hamilton, Т. Ja-cobsen, G. Malmfors, M. Nieminen, A. Nilsson, A. Ouali, M. Ryg, P. Soppela, O: Taugbol, E. Wiklund, и др.). На основании этих исследований разработаны методы оценки племенных качеств производителей, самок и молодняка, приемы отбора и подбора оленей, что позволило приступить к внедрению племенной работы в производство.
В декабре 1998 года Государственной Думой был принят Федеральный закон о северном оленеводстве, одобренный Советом Федерации и подписанный президентом. Наряду с этим принято Постановление Правительства Российской-Федерации от 28 апреля 2000 года № 382 «О дополнительных мерах государственной поддержки северного оленеводства», одним из направлений которого предусмотрено важное для развития оленеводства привлечение иностранных инвесторов. При финансовой поддержке Евросоюза, в настоящее время выполняется проект «Развитие регионального оленеводства в Российской Федерации». Программа по выполнению проекта рассчитана до конца 2009 года.
Анализ литературных, патентных и рекламных источников позволил сделать вывод о возрастающем интересе к оленине как к сырью мясной промышленности. Это вызвано неординарными диетическими характери-
стиками оленины, хорошо сбалансированным соотношением микроэлементов и высокими массовыми долями активных микроэлементов по сравнению с говядиной и кониной.
Внедрение новых и совершенствование существующих технологий изделий из оленины, обладающих высокими питательными и кулинарными достоинствами, обеспечит наиболее рациональное использование оленьего мяса и в связи с высоким уровнем рентабельности позволит получить значительный экономический эффект.
Мясная продуктивность северных оленей
Северные олени - это животные универсальной продуктивности. От них получают мясо, кожевенно-меховое сырье, молоко, неокостеневшие рога для производства лекарственных веществ, сырье для поделки сувениров. ,
Мясо является- основным видом продукции северного оленеводства. Характеристика мясной продуктивности складывается из нескольких показателей: убойной массы и убойного выхода, морфологического состава туши, ее сортового разруба и химического состава мяса [17,20, 28].
Животные разных экстерьерно-конституционных типов имеют неодинаковую продуктивность [6]. Для помесей характерны более высокие показатели по массе туши и ее мясности [20,60,127].
На Европейском Севере олени по своим продуктивным качествам относительно однородны. Средняя убойная масса взрослых самцов 56,2 кг, самок 41,5 кг, убойный выход 48 - 49 % [11, 29].
Тундровые олени Сибири представляют собой более разнородную группу животных, поэтому и мясные качества у них имеют значительные различия. У оленей острова Врангеля средняя убойная масса взрослых самцов 61,3 кг, самок 58,3 кг, убойный выход до 55 %. У тундровых оленей Таймырского автономного округа убойная масса составляет 61,7 кг, самок 48,2 кг и убойный выход соответственно 51,1 и 49,8 %. В целом тундровые олени Сибири имеют несколько более высокие мясные качества, чем олени Европейского Севера [10, 16]. Среди сибирских лесных оленей высокой мясной продуктивностью отличаются животные Хабаровского края и Эвенкийского автономного округа. Их убойная масса в среднем на 10 кг выше, чем у оленей тундровой зоны [27, 40, 81].
Анализ мясных качеств оленей с учетом их упитанности, проведенный в Эвенкийском и Ямало-Ненецком автономных округах (табл. 1), показывает, что лесные олени при высокой живой массе имеют более низкий убойный выход, чем животные тундровой зоны [51, 52, 71].
При высшей категории упитанности наибольший убойный выход имеет молодняк от 5 до 18 месячного возраста. По мере снижения упитанности убойный выход у них резко падает (
Ценность мяса зависит от его морфологического состава. У взрослых оленей мягкие ткани составляют 85 — 88 % массы туши. По данным Ф. М. Подкорыто-ва, П. И. Стремилова [61], у взрослых самцов Читинской области выше средней упитанности, масса мышц составляет 77,7 %, жира - 4,1, сухожилий — 3,1, костей и хрящей - 15,1 %; у самок соответственно - 70,8 %; 15,2 %; 2,3 %; 11,7 %. Приведенные данные показывают, что у самок относительное количество жира выше, чем у самцов, а других тканей ниже. Коэффициент мясности у самок составляет 8,4, у самцов — 6,7 [1, 8,24,28].
С возрастом животных удельный вес мягких тканей увеличивается. Так, у 6-месячных телят-самок коэффициент мясности составляет 6,2, у 1,5-летних — 6,8, а у взрослых животных — 8,4. Аналогично изменяются коэффициенты мясности и у самцов. У телят относительное содержание костей и хрящей в среднем на 2 — 3 % выше, чем у взрослых животных [22,31].
По данным исследователей отмечаются морфологические особенности в составе туш самцов и самок. У самцов количество мышечной ткани на 1,5 %, а жировой на 0,5 % ниже, чем у самок; соответственно возрастает относительное количество костной ткани (на 1,3 %) и сухожилий (на 0,7 %). Однако эта разница не существенна и находится в пределах ошибки достоверности [6].
В зависимости от упитанности и пола животного, удельная масса отдельных частей тушу северного оленя различается (табл. 3 и 4) [51]. К первому сорту относят окорока и поясничную часть; ко второму — грудинку, лопатку и спинную часть; к третьему — шейную часть, рульку и голяшку [1,30].
Исследования морфологического состава мяса северных оленей районов Забайкалья и полярного Урала, доставленных в 4-6 летнем возрасте для убоя хозяйствами Ямало-ненецкого национального округа, представлены в табл. 5 [7, 8,10,12].
Сравнительная характеристика оленины, говядины и баранины
При сравнении убойного выхода оленины, говядины и баранины выяснилось, что дикие олени по выходу мяса не уступают крупному рогатому скоту и овцам [62].
Результаты исследований, проведенных [89] свидетельствуют, что дикие олени имеют более высокий выход мышечной ткани по сравнению со всеми видами домашних животных; этот показатель составляет: у крупного рогатого скота — 66,8 %, у свиней - 55,8 %, у овец - 63,3 %, у кроликов - 70,8 %, у птицы - 67,4 %. Средняя живая и убойная масса оленя при существующей структуре отстрела составляют соответственно 82,1 и 38,2 кг при убойном выходе 46,5 % [66].
Оленина характеризуется высокой удельной массой отрубов первого, и второго сортов. Нежность рассматривается как наиболее важная органолеп-тическая характеристика, оказывающая влияние на приемлемость мяса [10, 11,32]. В целом, оленина более нежная, особенно, принимая-во внимание короткое время созревания, которое не превышает 2-х суток хранения [130]. По сравнению с говядиной и бараниной оленина отличается большей нежностью: в туше северного оленя слабее развиты прослойки соединительной ткани, а мышечные волокна отличается несколько меньшей толщиной. В тушах северных оленей выше выход мякоти: при средней упитанности мякоть в туше северного оленя составляет 77,5 %, в туше крупного рогатого скота— 70,0, а в туше овец — 69,0%. Содержание соединительной ткани, костей и хрящей не сколько ниже в туше северного оленя. Отсюда для них характерна большая по стность: в тушах северных оленей мякоти приходится на 1 кг костей в среднем 4,4 - 5,0 кг, в тушах крупного рогатого скота 3,0 — 5,0, в тушах овец соответственно 3,0-4,5 кг [20,27,112].
В оленине, по сравнению с говядиной и бараниной, выше содержание влаги и ниже содержание жира. По содержанию белка и минеральных веществ оленина превосходит баранину и не имеет существенных различий с говядиной [37, 61].
В отличие от говядины и баранины в оленине выше отношение полноценных белков; к неполноценным, больше содержится азотистых экстрактивных веществ, витаминов, макроэлементов и микроэлементов, что характеризует ее как биологически полноценный высококачественный питательный продукт [96].
В табл. 16 приведен химический состав мяса телят, оленей; крупного рогатого скота, свиней; овец [19].
Представленные данные свидетельствуют, что мясо северных оленей по содержанию! белковіблизко к говядине, однако превосходит ее по содержанию минеральных веществ и по калорийности.
По сравнению с говядиной, мясо оленя содержит значительно меньше: сухожилий (почти в 2 раза) и жира; больше мышечной ткани [30]. В оленьем.мясе отмечается также более высокое содержание внутримышечного жира (1,48— 4,06 %), азотистых экстрактивных веществ (1,54-—2,88 %).
Одним из основных факторов; определяющих биологическую ценность жира, является содержание в нем ненасыщенных жирных кислот и их соотношение. В мясе оленя содержание полиненасыщенных жирных кислот в 2 раза выше, чем в говядине [84]. Сравнение физико-химических показателешолень-его жира с бараньим и говяжьим (табл. 16) показывает, что в жировой ткани северных оленей несколько меньше влаги и больше жира. По калорийности олений жир мало отличается от бараньего и говяжьего, а по температуре плавления; и числу омыления олений жир ближе к говяжьему. Незначительное колебание величин этих констант подчеркивает постоянство триглицеридного состава оленьего жира. По температуре застывания и по значению коэффициента рефракции, олений жир ближе к бараньему.
Физико-химические и структурно-механические свойства отдельных мышц северного оленя
Известно, что после прекращения жизни животного в мышечной ткани развиваются необратимые процессы распада основных компонентов. Преобладающие в первые часы автолиза изменения углеводной системы сопровождаются интенсивным распадом мышечного гликогена и АТФ, в результате чего в тканях накапливается молочная кислота и, как следствие, снижается величина рН. Конечный уровень концентрации ионов водорода во многом определяет функционально-технологические свойства мясного сырья. В этой связи нами были изучены концентрация ионов - водорода, влагосвязывающая способность, цветовые характеристики и структурно-механические свойства отдельных мышц северного оленя.
В табл. 20 представлены результаты исследований величины рН и влагосвязывающей способности мышечной ткани северных оленей. Из данных табл. видно, что величина рН размороженной оленины и говядины находится примерно на одном уровне, что свидетельствует об идентичности гликолитических процессов в исследованных видах мясного сырья. Вместе с тем хорошо видно, что влагосвязывающая способность мяса Таблица 20 Значение рН и влагосвязывающей способности оленины и говядины
Длиннейшая мышца спины 5,52±0,23 76,22±0,31 северных оленей несколько выше, чем говядины. Вероятно, это обуслов лено более тонкой волокнистой структурной мышечной ткани оленины по сравнению с мясом крупного рогатого скота и лучшей проницаемостью клеточных мембран.
Известно, что напряжение среза характеризует прочность и жесткость системы, которые тесно связаны с качественным составом белков мяса. В ходе эксперимента было установлено, что наиболее жесткими из исследованных мышц северного оленя оказались полусухожильная и заостная (табл. 21).
Анализ результатов исследований структурно-механических характеристик оленины в сравнении с говядиной показывает, что среднее значение напряжения среза у мяса северных оленей на 14,6 % ниже, чем у говядины. Полученные данные свидетельствуют о том, что оленина имеет более нежную консистенцию.
Исследования цветовых характеристик мяса северных оленей показали, что наиболее светлыми являются длиннейшая мышца спины и полуперепончатая мышца. Показатель светлоты L у этих мьппц имеет наибольшее значение по сравнению с другими мышцами (табл. 22).
На основании анализа полученных результатов, по показателю светлоты L, красноты а , желтизны b , насыщенности S, цветового тона Н можно еде 57 лать вывод о том, что цветовые характеристики мышц северного оленя, выделенные из разных частей туши отличаются друг от друга.
Показатель светлоты (L) самый высокий у полуперепончатой мышцы, выделенной из тазобедренной части, а самый низкий у заостной мышцы, выделенной из плечелопаточной части. Четырехглавая и полусухожильная мышцы,, имеют близкие значения светлоты, которые на 3,67 и 3,83 % ниже, чем у полуперепончатой.
Наиболее высокий показатель красноты а зафиксирован у заостной и. четырехглавой мышцы бедра. У длиннейшей мышцы спины значение этого показателя, на 17,9 % ниже, чем у заостной;
Показатель желтизны, b имеет близкие значения для исследованных, мышц. Исключение составляет полуперепончатая мышца, у которой величина b имеет наименьший уровень.
Наибольшую насыщенность цвета, как показали результаты исследований, имеют заостная. мышца, длиннейшая; мышца спины, и четырехглавая мышца-Значения показателей цветового тона- Н исследуемых мышц заметно-отличаются друг от друга. Близкие и наиболее высокие уровни Н отмечены у полусухожильной и полуперепончатой мышц. Заостная мышца имеет наименьшее значение цветового тона.
Учитывая результаты исследований можно полагать, что цветовые характеристики оленины в. первую очередь зависят от содержания в мышцах красящих белков (миоглобина и гемоглобина) и от соотношения окисленных и не окисленных форм гемовых белков..
Как видно из результатов исследований средние значения координат цвета, насыщенности и цветового тона мяса северных оленей заметно отличаются от данных показателей мяса крупного рогатого скота. Полученные данные являются подтверждением того что оленина обладает более темной окраской по сравнению с говядиной, что необходимо учитывать при разработке новых продуктов из мяса северных оленей;
Анализ цветовых показателей и содержания гемовых пигментов
Для исследуемых мышц были установлены показатели окраски, в. системе СШЬаЬ. Измерения проводили через 24 часа выдержки их в посоле. Результаты определения приведены в табл. 29 и 30.
Согласно»полученным данным, шприцевание мяса рассолом без фосфатной добавки приводит к повышению показателя светлоты» мышщ что обусловлено образованием нитрозопигментов. Однако, из: результатов? опытов видно, что у длиннейшей мышцы спины крупного рогатого скота? показатель светлоты L выше,, чем у исследованных мышц северного ОЛЄНЯ; Так у говяжьей длиннейшей мышцы спины этот показатель на 4,3% больше, чем у оленины.
Одновременно изменяются хроматические координаты, то есть качество цвета; что выражается в повышении координаты а? и Ь , которое следует связывать с. относительным содержанием оксимиоглобина. В? ре зультате шприцевания оленины рассолом без фосфатной добавки и выдержки ее в посоле, увеличение красноты для отдельных мышц составило: заостная - 5,6 %, длиннейшая спины - 4,1 %, четырехглавая - 6,3 полусухожильная - 10,8 %, полуперепончатая — 7,2 %, длиннейшая мышцы говяди ны -4,6 %, желтизны для отдельных мышц соответственно: 20,3 %, 15,1 %, 10,7 %, 28,8 %, 26,3 %, 6,3 %. Как видно из результатов исследований показатель красноты и желтизны у длиннейшей мышцы спины крупного рогатого скота увеличились в меньшей степени по сравнению с аналогичными показателями длиннейшей мышцы спины северного оленя.
Эти данные могут служить объяснением более светлой окраски говядины в сравнении с олениной. Одновременно насыщенность цвета и цветовой тон мяса северного оленя были выше по сравнению с говядиной, что подтверждает более темную окраску мяса северного оленя.
Как видно из данных, представленных в табл. 30, введение в шприцовочный рассол фосфатной пищевой добавкой «Полифан А экстра - 1С» при приводит к дальнейшему увеличению показателя L образцов мышечнойткани по сравнению с образцами, нашприцованными рассолом без фосфатной добавки. Однако у говяжьей длиннейшей мышцы спины он остается ниже по сравнению с исследованными мышцами оленины. При этом происходит повышение значения координаты а,, которое можно объяснить увеличением количества красящих пигментов, одновременно зафиксировано снижение другой составляющей качества цвета (величины b ) по сравнению с мясным сырьем нашприцованным рассолом, не содержащим фосфатную добавку. Результаты опытов свидетельствуют, что посол, как оле нины, так и говядины с использованием фосфатной добавки усиливает красную составляющую в отраженном световом потоке. Вместе с тем можно констатировать, что введение в рассол фосфатной добавки не изменяет динамики координат цвета оленины и говядины.
Степень изменения координат цвета можно оценить с помощью измерения цветового тона и насыщенности окраски. Как следует из полученных данных, повышение величины а приводит к постепенному смещению цветового тона окраски в красную область. При добавлении в рассол фосфатной добавки цветовой тон окраски различных мьшщ изменяется на 4,3 — 6,0 %. Следует признать положительным обработку оленины, фосфатом, что приводит к повышению насыщенности окраски.
Для комплексной оценки цвета использован химический метод анализа ацетоновых экстрактов пигментов, позволивший установить влияние на окраску оленины общего количества пигментов, содержащихся в мышечной ткани. В процессе посола происходит образование нитрозопигментов; придающих мясу окраску, изменяющуюся от розово-красного до красного.-Полученные нами данные свидетельствуют, что при выдержке сырья в посоле, количество образующихся нитрозопигментов зависит от общего содержания гемовых белков в различных мышцах (табл.31).
Согласно результатам исследований, в заостной мышце содержание общих пигментов в 1,3 раза выше по сравнению с длиннейшей мышцей спины, соответственно этому и количество образующихся нитрозопигментов в длиннейшей мышце спины на 13,4 % меньше, чем в заостной при шприцевании рассолом без фосфатной добавки и на 13,2 % ниже при1 шприцевании рассола содержащего фосфатную добавку.
