Содержание к диссертации
Введение
1. Современные технологии производства и хранения мяса и мясных продуктов 9
1.1 Пищевая ценность и особенности химического состава телятины 9
1.2 Технологии холодильной обработки и хранения мяса и мясных продуктов 15
1.3 Технологии мясных продуктов функционального назначения
1.3.1 Функциональные пищевые продукты 39
1.3.2 Применение пробиотических культур в мясных технологиях 47
1.3.3 Применение ферментных препаратов в технологии мясных продуктов 56
2 Объекты и методы исследования; постановка экспериментов 64
2.1 Объекты исследования 64
2.2 Методы исследования 65
2.3 Постановка экспериментов 71
3. Исследование влияния условий холодильной обработки и хранения молочной телятины на показатели качества и биологическую ценность 73
3.1 Функционально-технологические свойства, биологическая ценность и показатели качества охлажденной молочной телятины 73
3.2 Влияние условий замораживания и продолжительности хранения на биологическую ценность белков молочной телятины з
3.3 Спектральный анализ охлажденной и замороженной молочной телятины 92
3.4 Гистологические исследования охлажденной и замороженной молочной телятины 100
4 Исследование и обоснование технологических параметров биомодификации свойств молочной телятины 104
4.1 Обоснование технологических параметров биомодификации свойств молочной телятины с применением пробиотических культур 104
4.2 Обоснование технологических параметров ферментирования молочной телятины ферментным препаратом 114
5 Разработка рецептур и технологии мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины 123
5.1 Обоснование компонентного состава и разработка рецептур мясорастительных полуфабрикатов 123
5.2 Обоснование сроков годности мясных и мясорастительных полуфабрикатов 128
5.4 Технология мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины 131
Заключение 134
Список литературы
- Технологии холодильной обработки и хранения мяса и мясных продуктов
- Методы исследования
- Спектральный анализ охлажденной и замороженной молочной телятины
- Обоснование сроков годности мясных и мясорастительных полуфабрикатов
Введение к работе
Актуальность темы. Основными направлениями решения проблемы здорового питания населения РФ является расширение отечественного производства основных видов продовольственного сырья, в том числе мясного, создание функциональных и специализированных продуктов питания, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу, а также характеризующихся высокой пищевой и биологической ценностью.
Ценным сырьем в технологии мясных продуктов является телятина,
отличающаяся высоким содержанием белков, сбалансированных по
аминокислотному составу, низким – жиров, имеющих оптимальное
соотношение моно– и полиненасыщенных жирных кислот, витаминов,
макро– и микроэлементов. При этом в телятине содержится значительное
количество соединительной ткани, имеющей в своем составе неполноценные,
трудноперевариваемые белки – коллаген и эластин. Отечественными и
зарубежными исследователями предложены различные ферментные
препараты протеолитического действия, а также пробиотические культуры, применение которых повышает биологическую ценность и функционально-технологические свойства низкосортного мясного сырья с повышенным содержанием соединительной ткани.
Значительный вклад в теорию и практику применения
ферментированного мясного сырья в технологиях продуктов питания внесли отечественные и зарубежные ученые Антипова Л.В., Глотова И.А., Горбатов В.М., Гуринович Г.В., Кислухина О.В., Лисицын А.Б, Липатов Н.Н., Устинова А.А., Хамагаева И.С., Ханхалаева И.А., Kuhn K, Miyada D.S. и др.
Обоснование и выбор ферментных препаратов и пробиотических культур, отличающихся высокой протеолитической активностью, позволит использовать консервированное холодом мясное сырье с повышенным содержанием соединительной ткани и разработать продукты для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, связанных с низкой активностью протеиназ желудочно-кишечного тракта.
В отечественной и зарубежной научной литературе отсутствует информация о модификации свойств охлажденной и замороженной молочной телятины протеолитическими ферментами и применении ее в технологии продуктов питания, что является актуальным и имеет важное социальное значение.
Цель работы – исследовать влияние условий холодильного консервирования и ферментирования молочной телятины на качество, пищевую и биологическую ценность; разработать технологии фаршевых мясных и мясорастительных полуфабрикатов на ее основе.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
- исследовать влияние условий холодильной обработки и
продолжительности хранения на изменения белковых и липидных фракций,
физико-химических и органолептических показателей качества,
функционально-технологических свойств, микроструктуры, а также
микробиологических и нормируемых показателей безопасности; обосновать сроки годности молочной телятины при хранении в охлажденном и замороженном состоянии;
обосновать выбор ферментного препарата и пробиотических культур, условий их культивирования и внесения в мясной фарш для модификации свойств молочной телятины II категории;
исследовать влияние молочнокислых бактерий и ферментного препарата на функционально-технологические свойства, белковые фракции и органолептические показатели качества мясного фарша;
разработать рецептуры мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины; определить их пищевую и биологическую ценность; обосновать сроки их годности при хранении в охлажденном и замороженном состоянии;
разработать технологии и проекты технической документации по производству мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины; провести апробацию разработанных технологий в промышленных условиях.
Научная новизна работы. Установлена зависимость изменения количества и соотношения белковых фракций и аминокислотного состава, свободных незаменимых и заменимых аминокислот от структуры R-боковых групп и условий холодильной обработки молочной телятины. Показано, что биологическая ценность белков мяса при холодильной обработке не снижается, так как количество незаменимых аминокислот с гидрофобными и гидрофильными неиногенными R-группами не изменяется, а содержание заменимых аминокислот с гидрофильными катионными и анионными R-группами уменьшается незначительно.
Выявлены различия микроструктуры мышечных и
соединительнотканных волокон, узлам сокращения миофибрилл и морфологии клеточных структур молочной телятины в охлажденном и замороженном состоянии при хранении. Показана зависимость изменения спектральных характеристик молочной телятины в интервале длин волн от 200 до 700 нм от температуры и продолжительности ее хранения. Установлено, что по интенсивности полос поглощения при длине волны 250 и 295 нм можно охарактеризовать состояние охлажденного свежего и хранившегося, а также замороженного мяса.
Получены кинетические закономерности изменения количества белков, триацилглицеринов, микробиологических показателей охлажденной и замороженной молочной телятины в процессе холодильного хранения.
Определены кинетические характеристики процессов накопления
молочной кислоты и протеолиза саркоплазматических, миофибриллярных и
соединительнотканных белков телятины, накопления свободных
аминокислот в зависимости от массовой доли закваски на основе биопрепарата «Витафлор», ферментного препарата «Протепсин» и продолжительности ее ферментирования. Показано, что ферментированная молочная телятина отличается высоким содержанием пептидов различной
молекулярной массы и свободных аминокислот, прежде всего глутаминовой кислоты, глицина, гистидина, лейцина и аланина.
Практическая значимость работы. Предложены технологические параметры активизации сухой закваски молочнокислых бактерий L. аcidophilus штаммы Д75 и Д76 и способ внесения ее в мясной фарш. Для ферментирования охлажденной и замороженной телятины II категории с содержанием соединительной ткани до 7% (тазобедренная часть) при t=(22±1)С рекомендуется закваска на основе биопрепарата «Витафлор» кислотностью 180Т в количестве 6 и 4% от массы фарша; продолжительность ферментирования составляет 3,0 и 2,5 ч, соответственно.
Для ферментирования молочной телятины II категории с содержанием соединительной ткани более 12% (лопаточная часть) при t=(22±1)С предложено применение ферментного препарата «Протепсин», активностью 50 ед/г в количестве 0,06%; продолжительность ферментирования составляет 4 ч.
Разработаны рецептуры и технологии мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной охлажденной и замороженной молочной телятины II категории с применением закваски на основе биопрепарата «Витафлор» и ферментного препарата «Протепсин».
Обоснованы следующие сроки годности: при температуре хранения (3±1)C для охлажденной молочной телятины – 10 сут, мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов – 3 сут; при температуре хранения (-18±1)C для замороженной молочной телятины – 10 мес, для мясорастительных фаршевых полуфабрикатов – 3 мес.
Разработаны проекты технической документации: технические условия
и технологические инструкции (ТУ и ТИ) и по производству мясных и
мясорастительных фаршевых полуфабрикатов; проведена апробация
разработанной технологии в промышленных условиях на ООО
«Мясокомбинат «Всеволожский», Ленинградской области.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников университета, СПбГУНиПТ (ныне НИУ ИТМО) , 2008-2015 гг.; международной научно-практической конференции «Олимпиада 2014», Краснодар, 2009 г; Четырнадцатой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов конкурса грантов Санкт-Петербурга 2009 года для студентов, аспирантов, молодых ученых и молодых кандидатов наук, Санкт-Петербург, 2009; международных научно-технических конференциях СПбГУНиПТ, Санкт-Петербург, 2009, 2011, 2013 гг; 5th international conference «Biosystems engineering 2014», Тарту, 2014.
Основные положения, выносимые на защиту:
- кинетические закономерности изменения функционально-
технологических свойств, физико-химических и органолептических
показателей качества, пищевой и биологической ценности, а также микробиологических и других показателей безопасности молочной телятины в зависимости от условий холодильного консервирования;
определение состояния охлажденного и замороженного мяса в процессе хранения по электронным спектрам поглощения и гистологическим характеристикам;
обоснование технологических параметров ферментирования мясного фарша из охлажденной и замороженной молочной телятины II категории с применением закваски на основе биопрепарата «Витафлор» и ферментного препарата «Протепсин»;
рецептуры и технологии мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов с использование ферментированной молочной телятины.
Публикации. По результатам проведенных исследований
опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и одна – в цитируемой базе данных Scopus.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов исследований, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 138 стр. машинописного текста, 28 табл. и 37 рис.
Технологии холодильной обработки и хранения мяса и мясных продуктов
Из числа известных способов холодильной обработки охлаждение является наиболее эффективным методом сохранения качества мяса при хранении, поскольку оно не вызывает существенного изменения его вкусовых свойств и пищевой ценности. Техническая реализация этого способа не вызывает особых затруднений. Охлажденное мясное сырье используется для производства полуфабрикатов, готовых блюд, колбасных и солено-копченых изделий, а также его реализуют населению через предприятия розничной торговли [25, 153, 168].
При охлаждении температура мяса снижается от 36 37С до конечной среднеобъемной температуры 40С. Ограничение верхнего предела температуры охлажденного мяса 4С обусловлено тем, что при более высокой температуре возможен быстрый рост микрофлоры, в том числе – сальмонелл, которые активно развиваются в области температур 745С. Нижний предел конечной температуры ограничивается криоскопической температурой мясного сока, которая в зависимости от вида и состава мяса колеблется в пределах от -0,6 до -1,3С. Льдообразование при понижении температуры ниже криоскопической приведет к значительным, отчасти необратимым изменениям, снижающим качество мяса [96, 171].
Воздушное охлаждение является наиболее распространенным способом охлаждения мяса. Воздушному охлаждению туши или полутуши подвергают в камерах и туннелях, специально оборудованных подвесными путями и системой регулирования режима холодильной обработки. Охлаждение мяса в воздухе проводят одно-, двух- и трехстадийным, а также программными способами. Интенсификация процесса и сокращение продолжительности охлаждения достигаются понижением температуры и увеличением скорости движения воздуха в камере [153, 168, 182].
Одностадийным называют такой способ охлаждения мяса, при котором понижение его температуры от начальной до конечной 4С осуществляется в одной камере (в одну стадию). Медленный одностадийный способ охлаждения мяса при температуре воздуха 2С и скорости его движения 0,10,2 м/с имеет ряд недостатков. Одним из главных недостатков этого способа является большая продолжительность процесса (для различных видов мяса 2836 ч). Кроме того, из-за значительных потерь влаги при охлаждении поверхность туш и полутуш покрывается корочкой подсыхания, которая в дальнейшем может набухать, что повышает вероятность микробиального обсеменения и ускоряет порчу мяса при хранении [141].
При двухстадийном способе понижение температуры мясных туш и полутуш осуществляется сначала в камере интенсивного охлаждения при низкой температуре воздуха, равной -4-15С, и его интенсивной циркуляции (1,0-2,0 м/с). Первая стадия процесса завершается при приближении температуры поверхности продукта к криоскопической . Вторая стадия процесса (доохлаждение) проводится при более высокой температуре -1-1,5С и скорости движения воздуха не более 0,1-0,2м/с до достижения в центре продукта требуемой температуры. При доохлаждении температура мяса выравнивается по всему объему до конечной температуры [142, 153].
Современные предприятия используют также многостадийные методы охлаждения, которые существенно интенсифицируют процесс. К ним относятся трехстадийный и программный способы охлаждения. Эти способы на различных стадиях процесса также предусматривают переменные параметры охлаждающего воздуха [25, 182].
При трехстадийном способе полутуши мяса на первой стадии охлаждают при температуре -10-12С в течение 1,5 ч, на второй – при -5-7С в течение 2ч и при доохлаждении (для равномерного распределения температуры по толщине полутуш) – около 0С в течение 68 ч. На первой и второй стадиях скорость движения воздуха составляет 1-2 м/с, а при доохлаждении – 0,5 м/с при относительной влажности воздуха 9598% [7, 96].
Программное охлаждение мяса осуществляют вначале при температуре -4-5С и скорости движения воздуха 45 м/с, а затем при 0С и переменной скорости движения воздуха, изменяющейся по определенной программе в пределах от 5 до 0,5 м/с [153, 141].
Изменения в мясе в процессе охлаждения и хранения. В послеубойный период в мясе происходят автолитические изменения, которые обусловлены действием ферментов, содержащихся в тканях. После убоя животного преобладающим становится процесс созревания, который протекает под действием содержащихся в мясе биологически активных соединений [68, 157].
Процесс созревания состоит из двух стадий: в первой стадии (послеубойного окоченения) преобладают процессы окоченения мышц; во второй происходят размягчение мышечной ткани и накопление продуктов, формирующих потребительские свойства мяса. На этой стадии мышечные белки подвергаются различной степени денатурации и протеолиза. Продолжительность каждой стадии зависит от условий холодильной обработки и хранения продуктов животного происхождения. Качество готовых мясных изделий зависит от свойств мяса. Чем меньше его жесткость, выше влагосвязывающая способность, тем нежнее и сочнее изготовленная из него продукция, лучше ее вкус и аромат, перевариваемость и усвояемость, а, следовательно, выше пищевая и биологическая ценность.
Мясо, полученное сразу же после убоя животного (парное), в течение первых 3 ч обладает высокой влагосвязывающей и влагоудерживающей способностью, которая и обуславливает его нежную консистенцию после тепловой обработки. В парном мясе содержится значительное количество гликогена, аденозинтрифосфорной (АТФ), креатинфосфорной (КФ) кислоты. Белки миозин и актин не связаны друг с другом, развариваемость коллагена соединительной ткани очень высокая (около 23% его содержания), количество связанной влаги 80-90% общего содержания воды в мясе. Мышечные волокна парного мяса в первые 2–3 ч после убоя набухшие [88, 125, 157].
Мягкая консистенция и высокая влагоудерживающая способность парного мяса обусловлены тем, что белки находятся в нативном состоянии и растворимость их максимальна вследствие большого количества гидрофильных групп, способных связывать значительное количество воды [122].
Через 4–6 ч после убоя животного наступает посмертное окоченение, которое начинается с мышц конечностей и сердца, выполняющих при жизни животного наиболее напряженную работу. Окоченение протекает неодинаково и зависит от температуры, возраста и упитанности животного.
В период посмертного окоченения значительно изменяются физико-химические свойства мяса. Жесткость, а соответственно и сопротивление разрезающему усилию возрастают в 2 раза. Наблюдается уменьшение количества связанной воды, а также способности мяса к гидратации. Такое мясо наименее пригодно для кулинарной обработки, поскольку имеет недостаточные аромат и вкус, и мало устранимую при тепловой обработке жесткость.
Посмертное окоченение имеет общебиологическую природу и единую для всех животных направленность процессов. К их числу относятся: распад гликогена, КФ и АТФ кислот, ассоциация актина и миозина в актомиозиновый комплекс, изменение гидратации мышц. Некоторые из этих процессов являются прямой причиной окоченения, другие оказывают на него косвенное влияние [123, 125].
Анаэробный распад гликогена, накопление молочной кислоты и снижения величины рН заканчиваются в мясе в основном через 24 ч хранения при 4С; рН мышечной ткани при этом уменьшается с 7,0 до 5,6–5,8. Это оказывает тормозящее действие на развитие гнилостных микроорганизмов.
Содержание молочной кислоты и величина рН являются важными показателями качества мяса. От них зависят стойкость мяса при хранении и ряд физико-химических показателей, определяющих его технологические и потребительские свойства (влагоемкость, количество влаги, выделяющейся при тепловой обработке, и мясного сока при размораживании). По мере снижения величины рН создаются более благоприятные условия для действия мышечных катепсинов, что имеет большое значение для последующего созревания мяса [25, 114].
Методы исследования
Скрининг ароматобразующих штаммов обычно осуществляется по степени образования так называемых предшественников аромата – карбонильных соединений с разветвленной углеродной цепью. Источником этих соединений являются аминокислоты: лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, серосодержащая аминокислота – метионин и свободные жирные кислоты. Большое значение также имеет протеолитическая активность используемых микроорганизмов, которая определяется: фильтрующимися протеазами клетки; внутриклеточными ферментами, освобождающимися при автолизе бактерий во время их культивирования. Фильтрующиеся протеазы участвуют в расщеплении белков мяса, при этом образующиеся азотистые соединения проникают через клеточные стенки и используются в процессах обмена.
Образующиеся наряду с молочной кислотой пировиноградная, уксусная кислоты, этиловый спирт, ацетоин и другие вещества придают сырью, а впоследствии и мясопродукту долго сохраняющийся вкус и аромат [115, 154].
Исследованиями установлено, что уровень нитритов, добавляемых в колбасный фарш с целью подавления роста Clostridium botulinum, можно сократить путем введения молочнокислых бактерий. Кроме того, бактериальные культуры проявляют антагонистическое действие в мясных продуктах по отношению к таким микроорганизмам, как Salmonella, Clostridium botulinum, Staphilococcus aureus.
В мясной промышленности широкое применение нашли Pediococcus cerevisiae, в качестве закваски и ароматобразующих веществ в зависимости от штамма. Pediococcus cerevisiae впервые начали использовать в 1957г в качестве бакпрепарата. Штамм Pediococcus cerevisiae используется в мясной промышленности в качестве закваски и ароматобразующего вещества. С его помощью можно регулировать показатель рН путем дозирования добавки углеводов, а также продолжительность свертывания и количество летучих кислот [118, 154]. Некоторые американские фабрики при изготовлении летних видов колбас типа сервелата, салями применяют чистую культуру Pediococcus cerevisiae. При добавлении сахара она способствует образованию молочной кислоты и придает колбасам специфический, свойственный ей аромат. При применении указанной культуры технологический процесс изготовления колбасы сокращается до 48 часов, тогда как обычно ее до копчения выдерживают при температуре (7-10)С в течение 3-7 дней, а затем коптят при (27-44)С в течение 2-3 дней [140].
Во ВНИИМПе был определен психрофильный, галотолерантный, денитрифцирующий штамм Paracоccus denitrificans var. halodentrificans. Первоначально область применения этого штамма была определена как стартовая культура при посоле свиных и говяжьих копченостей [117, 154].
С точки зрения ароматообразования представляет интерес разработка Датского мясного института – стартовая культура Moraxella phenylpyruvica. Это психрофильная культура – факультативный анаэроб, что позволяет ей активно развиваться в толще продукта и как показали исследования, продуцировать вещества, являющиеся предшественниками аромата [12, 117, 130, 154].
Наряду с традиционными бактериями, такими как Lactobacillus и Pediococcus, в состав стартовых культур американские технологи включают Micrococcus, которые обладают способностью восстанавливать нитраты в нитриты, при этом улучшают вкус и цвет готовых колбасных изделий [83, 154].
В Италии для изучения органолептических свойств сухих колбас в качестве заквасочных культур были апробованы штаммы Micrococcus sp., Lactobacillus plantarum [154, 177]. В Англии для производства ферментированных колбас типа Лефкас используют заквасочные культуры Lactobacillus и Micrococcus в соотношении 50:50 [154,188, 159]. Интересен опыт Болгарии, ФРГ, Франции по использованию в стартовых культурах микрококков. Сырокопченые колбасы с большим содержанием микрококков обладают тончайшим запахом, нежным и даже пикантным кисловатым вкусовым оттенком, что считается критерием высокого качества многих сырокопченых колбас. Участие микрококков в процессе образования аромата исследователи связывают с высокой биохимической активностью этих микроорганизмов. Под действием их протеолитической активности белки расщепляются на свободные аминокислоты – важные компоненты во вкусообразовании. Под влиянием их липолитической активности образуются летучие низкомолекулярные жирные кислоты, которые могут окисляться до перекисей, а последние под действием каталазной активности микрококков превращаются в карбонильные соединения, способствующие вкусообразованию продукта [115, 154, 172].
Специализированными предприятиями США, Испании,ФРГ выпускается ряд бактериальных препаратов, содержащих кокки. SAGA-1 и SAGA-III представляют собой смешанную культуру бактерий Pseudomonas acidilactici и Lactobacillus. SAGA-444 – это чистая культура бактерий Micrococcus varians, применяемая для сырокопченых колбас. SAGA-75 содержит холодостойкие педиококки, которые рекомендуются для инокулирования в колбасы, созревающие при низких температурах [154, 173, 177].
Для производства мясных изделий созданы бактериальные препараты «Лактоплант» и «Микрок». «Лактоплант» разработан на основе молочнокислых бактерий Lactobacillus plantarum штаммов 31 и 32. Препарат «Микрок» представляет собой денитрифицирующий микрококк Micrococcus caseolyticus. [12, 59, 154]
Спектральный анализ охлажденной и замороженной молочной телятины
Спектры поглощения поверхности мышечных волокон охлажденной молочной телятины с высокой микробиальной обсемененностью
На продольном срезе мышечных волокон охлажденной молочной телятины с высокой микробиальной обсемененностью (рисунок 3.5) наблюдаются следующие оптические спектры поглощения в различных интервалах волн: – узкий, слабо структурированный спектр с максимумом поглощения 0,67 при = 215 нм в интервале от 210 до 220 нм; – широкий, хорошо структурированный спектр с максимумом поглощения 0,88 при = 250 нм в интервале от 220 до 275 нм; – широкий, размытый спектр с максимумом поглощения 0,80 при = 295 нм с плечами при = 285 – 290 нм и = 300 – 305 нм в интервале от 275 до 325 нм; – хорошо структурированный широкий спектр с максимумом поглощения 1,13 при = 415 нм в интервале от 325 до 490 нм; – широкий, двузубчатый структурированный спектр с двумя максимумами поглощения 0,80 и 0,82 при = 550 и = 580 нм соответственно в интервале от 490 до 640 нм. На поперечном срезе мышечных волокон замороженной молочной телятины после размораживания (рисунок 3.6) наблюдаются в различных интервалах длин волн следующие оптические спектры поглощения: – узкий, двузубчатый хорошо структурированный спектр с максимумом поглощения 0,9 при = 210 нм в интервале от 205 до 225 нм; – широкий, структурированный спектр с максимумом поглощения 0,88 при = 255 нм и плечом при = 260 – 265 нм в интервале от 225 до 275 нм; – слабо выраженный спектр с максимумом поглощения 0,8 при = 280 нм в интервале от 275 до 290 нм; – широкий, структурированный спектр с максимумом поглощения 0,81 при = 305 нм в интервале от 290 до 325 нм; – широкий, хорошо структурированный оптический спектр поглощения с максимумом 1,18 при = 410 нм в интервале от 325 до 490 нм; – двузубчатый, слабо структурированный широкий спектр с двумя максимумами 0,88 и 0,89 при = 545 и 580 нм соответственно в интервале от 490 до 630 нм. На продольном срезе мышечных волокон молочной телятины после размораживания (рисунок 3.6) в различных интервалах длин волн наблюдаются следующие оптические спектры поглощения: – узкий, хорошо структурированный двузубчатый спектр с максимумом поглощения 0,78 при = 205 нм и 0,67 при = 215 в интервале от 200 до 220 нм; – широкий, двузубчатый спектр поглощения с максимумами 0,91 при = 255 нм и 0,87 при = 265 нм с плечом при = 245 – 250 нм в интервале от 220 до 280 нм; – широкий, слабо структурированный спектр с максимумом поглощения 0,86 при = 295 нм и плечом при = 285 – 290 нм в интервале от 280 до 315 нм; – широкий, хорошо структурированный спектр с максимумом поглощения 1,28 при = 415 нм в интервале от 315 до 495 нм; – двузубчатый, широкий, слабоструктурированный спектр с максимумами поглощения 0,92 и 0,96 при = 550 и 580 нм соответственно. 1,2 1,1 0,9 0,8 0,7 0,6 эе 0,5 0,4 Поглощение 1,3 S н pf VI "о I ft Ж( - л ы $гё s с к ц іЧ/к І г Г г і 1 \ к г 1 Ъ; ю Z7 J J X \ ч ч л \ 0,3 650 200 550 600 700 250 300 350 400 450 500 Длина волны, нм 1—6 (поперечный срез) Ж— 5 (продольный срез)
В интервале = 400-500 нм поглощают наиболее лабильные компоненты сложных белков - мукополисахариды, устойчивые к процессам окисления.
Уменьшение интенсивности полосы поглощения образцов мяса с высокой микрообсемененностью можно предположительно истолковать как гидролиз мукополисахаридов в результате которого количество их снижается.
Для всех образцов мяса в видимой области на кривых светопоглощения четко просматривается дуплет пигметного белка миоглобина (540/580 нм). Причем замораживание не оказывает влияния на степень окисляемости миоглобина и оксимиоглобина. Максимумы поглощения при =540 и 580 нм для охлажденного мяса составляют 0,91 и 0,93; для замороженного – 0,92 и 0,94 соответственно.
По мере хранения охлажденного мяса, микрообсемененность которого достигает 1108 КОЕ/г, интенсивность поглощения уменьшается и через 13 сут хранения составляет 0,80 и 0,82, что свидетельствует об окислении миоглобина и уменьшении его количества.
Как следует из рисунков 3.4-3.6 интенсивность полос поглощения для поперечного среза охлажденного мяса с различной микрообсемененностью и замороженного существенно отличается в интервале от 200 до 325 нм. В замороженном мясе интенсивность полос поглощения при = 250 нм уменьшается в 1,22 раза; при =295 нм – в 1,50 раза относительно интенсивности полос поглощения охлаждённого мяса с низкой микробиальной обсемененностью.
При сравнительном анализе интенсивности полос поглощения поверхностью охлажденного мяса с низкой и высокой микробиальной обсемененностью также видны различия при =245-255 нм и =290-305 нм. Интенсивность поглощения при =250 нм и =295 нм уменьшается в образцах мяса с высокой микробиальной обсемененностью в 1,25 и 1,52 раза соответственно относительно образцов мяса с низкой микробиальной обсемененностью.
Таким образом, по интенсивности полос поглощения при = 250 и 295 нм можно охарактеризовать состояние мяса: охлажденное с низкой микробиальной обсемененностью (свежее), с высокой микрообсемененностью (начальные признаки порчи) и замороженное.
Обоснование сроков годности мясных и мясорастительных полуфабрикатов
Для оценки безопасности мясных и мясорастительных полуфабрикатов, в процессе хранения в замороженном (-18±1)С и охлажденном (3±1)С состоянии, соответственно, исследовали изменение санитарно-показательных микроорганизмов: КМАФАнМ, сальмонеллы, L. monocytogenes. В результате микробиологических исследований установлено, что при хранении в течение 3 сут охлажденных мясорастительных полуфабрикатов изготовленных по рецептуре 1 и 2 КМАФАнМ (КОЕ/г) составило 1,5х105 и 1,7х105, соответственно; в течение 3 мес хранения замороженных мясных фаршевых полуфабрикатов – 5,3х103 и 4,7 х103. Установлено, что в мясных и мясорастительных полуфабрикатах патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, L. Monocytogenes, а также другие показателей безопасности (пестициды, токсичные металлы и радионуклиды) не обнаружены, что соответствует требованиям СанПиН 2.3.1078 – 01 [132].
По полученным данным обоснованы следующие сроки годности: при температуре хранения (3±1)C для охлажденных мясных и мясорастительных полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины не более 72 ч; для замороженных мясных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины при температуре хранения (-18±1)C – не более 3 мес.
Технология мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины Разработана технологическая схема производства мясных и мясорастительных фаршевых полуфабрикатов на основе ферментированной молочной телятины II (рисунок 5.1). Технология полуфабрикатов включает прием мясного, растительного сырья, вспомогательных материалов и оценку качества, проводимую в соответствии с требованиями ветеринарно-санитарной экспертизы и требованиями, предъявляемыми к основному сырью и вспомогательным материалам [76]. Подготовка сырья. Мясное сырье направляют на жиловку и разделение по сортам. Замороженное мясное сырье перед жилованием размораживают при t=(3±1)C до tц=(1±1)С. Растительные компоненты очищают от загрязнений, промывают. Лук порей измельчают. Брокколи разделяют на соцветия, отваривают в течение 15 мин, охлаждают водой при t=(15±1)C до tц=(20±1)С. Болгарский перец промывают, освобождают от семян, измельчают. Лецитин гидратируют водой в соотношении 1:2. Приготовление закваски пробиотических культур включает: приготовление суспензии из биопрепарата «Витафлор» при смешивании его со стерильной водой при соотношении 1:2 соответственно; выдерживание этой суспензии при t = 20C в течение 20 мин, внесение в пастеризованное молоко (2,5%) в стерильных условиях и культивирование штаммов при t=37C до титруемой кислотности не менее 60-180Т.
Приготовление ферментированного мясного фарша. Мясное сырье, измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм, смешивают с молочнокислой закваской «Витафлор» в количестве 6 % или ферментным препаратом «Протепсин» –0,06% от массы фарша. Ферментирование мясного фарша проводится при t=(22±1)C в течение 2,5 и 4 ч соответственно.
Ферментированный мясной фарш, приготовленный из охлажденной молочной телятины II категории, после упаковывания в пластиковые контейнеры с крышкой массой 0,5 и 1 кг замораживается при t=(-35±1)C до конечной среднеобъемной температуры минус 18 C, при которой хранится в течение 3 мес.
Приготовление мясорастительных полуфабрикатов. Подготовленный ферментированный мясной фарш из замороженной и охлажденной молочной телятины II категории перемешивают с растительными ингредиентами в соответствии с рецептурами в мешалке. Формование фарша в виде биточков массой по 70 г проводят вручную или автоматически. Кулинарная обработка биточков заключается в варке на пару в потоке горячего воздуха до tц = (72±1)С. Готовые изделия охлаждают при t=(1±1)С С до tц = (3±1)С С. Рекомендуемый срок годности готовых изделий при t=(3±1)С - 72 ч.
Разработаны проекты технических условий и технологические инструкции: ТУ 9214-001-70627901-2015 «Полуфабрикат мясной фаршевый ферментированный замороженный из молочной телятины» и (ТИ) по их производству (приложение 4, 5); ТУ 9214-002-70627901-2015 «Биточки мясорастительные охлажденные из ферментированной молочной телятины» и ТИ по их производству (приложение 6, 7).
Проведена апробация разработанной технологии в промышленных условиях на ООО «Мясокомбинат «Всеволожский», Ленинградская обл (приложение 8). При расчете себестоимости одной тонны мясных и мясорастительных полуфабрикатов учитывали (при прочих равных условиях) только дополнительные затраты на ферментирование молочной телятины. При этом стоимость закваски «Витафлор» по данным НИИ ОЧП составляет 488,00 руб/кг, ферментного препарата «Протепсин» по данным ООО «Нордена» - 34700,00 руб/кг. Расход закваски на ферментирование 1 тонны молочной телятины составляет – 60 кг/т, протепсина – 0,6 кг/т; дополнительные затраты: - 29280,00 руб и 20820,00, соответственно.