Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Аналитический обзор литературы 8
1.1 Характеристика сырьевых ресурсов птицеперерабатывающей отрасли 8
1.2 Зарубежный и отечественный опыт производства птицепродуктов 15
1.3 Современные тенденции в повышении качества и биологической ценности птицепродуктов 22
ГЛАВА 2 Объекты, материалы и методы исследований 34
2.1 Объекты и материалы исследований 34
2.2 Схема экспериментальных исследований 36
2.3 Методы исследований 38
2.4 Статистическая обработка результатов эксперимента 59
ГЛАВА 3 Комплексное исследование массовых характеристик, состава, структуры, свойств и пищевой ценности продуктов переработки цыплят-бройлеров 68
3.1 Изучение влияния условий содержания на мясную продуктивность цыплят-бройлеров 68
3.2 Оценка общего химического состава и характеристика белков продуктов убоя цыплят-бройлеров 77
3.3 Гистоморфологическая характеристика мышечной ткани цыплят-бройлеров 80
3.4 Функционально-технологические свойства сырья 87
3.5 Оценка пищевой и биологической ценности сырья 92
3.6 Исследование цветовых характеристик мяса цыплят-бройлеров 99
ГЛАВА 4 Разработка подходов и способов повышения качества и рационального использования ресурсов птицеперерабатывающей промышленности 108
4.1 Исследование возможности снижения массовой долинитрита натрия в изделиях из мяса птицы 112
4.2 Исследование возможности применения шкурки и субпродуктов птицы в изготовлении слоеных продуктов 128
ГЛАВА 5 Разработка частных технологий получения оригинальных продуктов питания повышенного качества и * биологической ценности 135
5.1 Разработка рецептур и реализация технологии птице продуктов с пониженной долей нитрита натрия 135
5.2 Разработка рецептур и реализация технологии слоеных продуктов с использованием шкурки и субпродуктов птицы 144
Выводы 154
Список использованных источников
- Характеристика сырьевых ресурсов птицеперерабатывающей отрасли
- Современные тенденции в повышении качества и биологической ценности птицепродуктов
- Изучение влияния условий содержания на мясную продуктивность цыплят-бройлеров
- Исследование возможности снижения массовой долинитрита натрия в изделиях из мяса птицы
Введение к работе
Развитие мирового и отечественного птицеводства обусловлено
сложнейшим комплексом взаимосвязей. По существу, здесь скрещиваются
^ многие узловые направления экономической реформы, реальные тенденции
развития агропромышленного комплекса, состояние рынка,
платежеспособность населения [102].
Проблема производства продовольствия, в том числе и
птицепродуктов, имеет много аспектов, она весьма многогранна и напрямую
связана с демографией, экологией, экономической стратегией государства и
его весом на мировой арене, возможностью проведения успешной
конкуренции [103].
Птицеводство - наиболее наукоёмкая и динамичная отрасль АПК. С
1990 г. ежегодный прирост потребления куриных яиц в мире составляет 3%,
а мяса птицы - 4,4 %. В 1990 г, СССР лидировал в мире по валовому
производству яиц и занимал третье место по производству мяса птицы.
Каждый житель России в 1990 г. в среднем потреблял 297 яиц. Это был один
( из наиболее высоких показателей в мире. В 1990 г. потребление мяса птицы
на душу населения достигло 12,6 кг, при этом импорт составлял только 6% [101].
В 2000 г. производство мясной продукции в стране упало по сравнению с 1990 г. на 58%.
В целом Россия потребляет 2 млн. тонн мяса птицы. В нашей стране
объем потребления мяса птицы на душу населения составляет всего около 8
кг, что примерно в два раза меньше, чем в среднем по Европе, и в пять раз
а. меньше, чем в США.
За последние два десятилетия производство мяса птицы в мире возросло более, чем в три раза! Основными причинами такого роста являются высокие питательные и диетические свойства птичьего мяса, а также высокая эффективность промышленного птицеводства и, в частности, производства бройлеров. Затраты кормов на производство одного
килограмма мяса бройлеров в 2 раза ниже, чем на производство одного кг свинины и в 3 раза ниже, чем на производство одного кг говядины. В России же за это время производство птичьего мяса снизилось практически вдвое и 80% этой продукции составляет импорт.
*
По данным, рекомендуемым РАМЫ рациональными медицинскими нормами питания, каждый человек должен потреблять более 22 кг мяса птицы в год [58, 80].
Мясо птиц отличается от других видов мяса, считается более диетическим и его рекомендуют использовать для питания различных слоев населения, различных возрастных групп, детского, лечебного и геродиетического питания [14, 30, 88].
Важнейшая составная часть тушек птицы— мышечная ткань, которая, по сравнению с мышечной тканью убойного скота, содержит больше легко усвояемых белков высокой биологической ценности — в их состав в оптимальном соотношении входят незаменимые аминокислоты [12].
Мясо птицы содержит в едином комплексе ткани: мышечную, кожу,
жировую, соединительную, костную и, кроме того, небольшое количество
W нервной ткани, кровеносных сосудов и крови. Пищевые достоинства этого
мяса в основном определяются питательной ценностью мышечной и жировой тканей.[46, 67] По химическому составу (влага, белок, жир) мясо цыплят практически не отличается от мяса убойных животных.
Все виды мяса имеют неблагоприятное отношение Р:Са, однако для
мяса птицы это соотношение несколько лучше и составляет для цыплят -
бройлеров I и II категории 11,4 :1 и 14,6:1 соответственно, вто время как для
говядины и телятины это соотношение равно 20,9:1 и 17,1:1. Мясо цыплят —
а. бройлеров уступает говядине по содержанию железа, но превосходит по
уровню витамина РР [93].
Согласно современной теории питания пищевые продукты должны не только удовлетворять физиологические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные цели [89, 94, 98]. Один из путей решения проблемы адекватного
питания — это промышленное изготовление продуктов, обогащенных обязательными ингредиентами. Птице перерабатываю тая промышленность располагает значительным объёмом вторичных продуктов, вовлечение которых в основное производство позволит расширить и разнообразить ассортимент выпускаемых птицепродуктов с высокой биологической ценностью, профилактическими, специальными и даже лечебными свойствами за счет создания сырьевых комбинаций, балансирующих и обогащающих химический состав конечных продуктов.
Учитывая современные тенденции производства мяса птицы следует отметить, как наиболее значимые по объёму и свойствам, субпродукты и шкурку, которые накапливаются в процессе переработки птицы и мяса.
Цель настоящей работы - разработка технологий производства оригинальных продуктов повышенного качества и биологической ценности с максимальным привлечением сырья птицеперерабатывающей отрасли.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
установление влияния условий содержания на мясную продуктивность цыплят бройлеров;
- обоснование целесообразности разработки технологий, определение
основных критериев выбора сырья и ингредиентов для производства
продуктов;
комплексная оценка физико-химических и биологических показателей сырья птицеперерабатывающей отрасли;
исследование цветовых характеристик мясного сырья птицеперерабатывающей отрасли и обоснование возможности снижения массовой доли нитрита натрия в изделиях из мяса птицы;
применение методов математического моделирования и компонентной оптимизации рецептурных композиций разрабатываемых продуктов;
изучение условий и обоснование режимов получения оригинальных продуктов из мяса и вторичных продуктов переработки птицы;
свойства и пищевая ценность разработанных продуктов;
- промышленная апробация результатов и разработка нормативно-технической документации на новые виды продуктов.
Работа выполнена в рамках госбюджетной НИР кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской государственной технологической академии "Теоретические и практические аспекты производства биологически полноценных, лечебно-профилактических и функциональных продуктов питания на основе биотехнологий и рационального использования сельскохозяйственного сырья", НТП Министерства образования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники", подпрограмма "Технологии живых систем" по теме «Разработка пищевых белковых препаратов, композитивов, добавок и обеспечение качества мясных продуктов на основе комплексного использования ресурсов и применения методов биотехнологии».
Характеристика сырьевых ресурсов птицеперерабатывающей отрасли
Для производства продуктов питания высокого качества необходимо использовать биологически полноценное экологически безопасное сырье высшего качества, имеющее диетические свойства, отвечающее медико-биологическим требованиям, производство которого быстро окупает капиталовложения, а также технологичное при переработке.
Этим требованиям в полной мере отвечает мясо птицы, в частности, цыплят-брой л еро в.
Химический состав мяса птицы и продуктов из мяса птицы значительно отличается от продуктов из мяса свиней, крупного рогатого скота. В ткани мяса птицы содержится относительно мало жира, в то же время этот продукт содержит много белка. Продукты из мяса птицы подходят для диетического питания [33].
Ежегодный объем потребления мяса птицы в России составляет 202,3 млн. тонн, из которых на внутреннем рынке производится лишь 890 тыс. тонн [51].
В России была создана мощная база для производства продуктов из мяса птицы, восстановление которой в нынешней ситуации сложная, но необходимая задача.
Одно яйцо в день необходимо всем, а особенно тем, чья работа требует напряженного умственного труда. В 2000-м году средний российский гражданин съедал на 60% больше яиц, чем ему полагалось в соответствии с минимальной потребительской корзиной, но все равно на 40% меньше, чем положено по медицинским нормам. В настоящее время в России на душу населения приходится около 11 кг куриного мяса в год, в то время как средний американец съедает 48 кг курятины в год [38].
Удовлетворить потребность россиян в полноценном белке призвано российское птицеводство. Специалистами выведены специальные мясные породы цыплят-бройлеров, которые позволяют получить высокий выход мяса - 75 - 77 % (с содержанием белка до 22,5 %). Для примера выход жилованного мяса говядины составляет 71,5 - 75,5 % (содержание белка в мясе до 20 %) , свинины (без шкуры) - 76,0 - 88,1 % (18 % белка), баранины -56,5 - 74,0 % (19 % белка) [691.
Бройлеры характеризуются высокой интенсивностью биосинтеза веществ тела в сравнении с другими видами животных. Причем затраты протеина на 1 кг прироста составляют 250 г, что значительно ниже, чем для убойных животных (свиньи - 450 г, крупный рогатый скот - 700 г). Затраты корма на 1 кг прироста живой массы от 1,9 до 2,3 кг [101], показатель конверсии кормового белка в белки продукции животноводства составляет для птицы 23% (для молока - 30 %, для говядины - 5 %) [90]. Новейшие технологии позволяют сократить срок выращивания цыплят-бройлеров для производства продуктов детского питания от 49 до 63 дней в зависимости от способа содержания птицы [107]. Все это обеспечивает высокую экономическую эффективность производства данного вида сырья [34]. Рентабельность выращивания бройлеров достигает 16 % [80] .
Условия и способ содержания мясной птицы оказывают существенное влияние на ее продуктивность и качество мяса [79]. При нарушении микроклимата в помещениях, где выращивают бройлеров, снижаются основные показатели их мясной продуктивности (живая масса, оплата корма приростом и сохранность), а в последствии ухудшается и качество мяса [1].
Хорошие показатели получают при выращивании бройлеров в безоконных птичниках, где можно полностью регулировать не только газово-температурно-влажностный режим, но и продолжительность, и интенсивность освещения [2].
Интенсивный рост бройлеров, быстрое формирование их мясной продуктивности обеспечиваются при содержании бройлеров в оптимальных условиях микроклимата, которые поддерживаются благодаря современному отопительно-вентиляционному оборудованию при использовании механизмов для кормления, поения цыплят, уборки помета [106].
При недостаточной вентиляции и слабом воздухообмене повышается влажность и загазованность воздуха в птичнике, что приводит к резкому снижению прироста живой массы цыплят и переваримости корма, к ухудшению качества мяса из-за большого процента грудных наминов [108].
При выращивании бройлеров в клетках фактор подачи и выброса необходимой массы воздуха особенно важен, т.к. плотность посадки в клетках в 1,6-2,2 раза выше, чем на полу, и недостаточная циркуляция воздуха кроме провоцирования возникновения асцитов и респираторных заболеваний может иметь фатальные последствия в жаркую погоду вследствие перегрева и отека легких.
Соблюдение температурного режима весьма важный фактор, влияющий на рост бройлеров. Исследования показали, что при начальной температуре 34-35С, т.е. повышенной на 2-3С, в сравнении с рекомендуемой, до 28 дней приводит к значительной задержке роста (до 20%) в связи со снижением потребления и эффективности использования корма [113].
Влияние температуры воздуха на качество мяса обусловлено изменением уровня обменных процессов, большим отложением жира при высокой температуре. Так, при поддержании в птичнике температуры на уровне 20С концентрация липидов в тушке ниже на 2-5%, чем в условиях повышенной до 32С температуры воздуха. В связи с высоким содержанием липидов в мясе бройлеров снижается его качество, затрудняется обработка жирных тушек, в частности увеличиваются затраты труда в убойном цехе на извлечение жира.
Современные тенденции в повышении качества и биологической ценности птицепродуктов
Одним из главных направлений государственной научно-технической политики в области здорового питания является обеспечение населения безопасными и качественными продуктами [55, 83].
Такая политика основывается на комплексе теоретических и методологических положений, одним из направлений которых является система производства безопасной пищевой продукции - НЛССР («Анализ опасных факторов и критические контрольные точки»).
Эта система разработана в США в 1996 г. и предусматривает выявление нежелательных факторов и «критических точек» технологического процесса -параметров, от которых зависит безопасность производимой продукции [127]. Для этого первоначально определяются опасные факторы, влияющие на технологический режим производства и качество получаемой продукции. Они могут быть биологического, физического или химического происхождения.
На следующем этапе выявляются контрольные точки, которые в ходе производственных операций могут стать критическими с точки зрения безопасности продукции. Такие контрольные критические точки (ККТ) специальные службы предприятия берут под особый контроль. «І Процесс внедрения системы НАССР в целом может состоять из семи этапов: анализ опасных факторов; выявление критических контрольных точек; определение критических пределов температуры, относительной влажности и т.д.; 1 установление поэтапного контроля за выработкой продукции; разработка корректирующих действий для технологов; хранение и обновление документов; оценка эффективности производственного процесса [105].
Мясо и мясные продукты — неотъемлемая часть ежедневного рациона f» человека, поэтому первоочередной задачей мясоперерабатывающей промышленности любой страны является максимальное удовлетворение запросов потребителя в количестве, а главное, в качестве мясной продукции.
Качество мясных продуктов зависит не только от уровня развития техники и технологии их производства, прежде всего оно зависит от качества поступающего на переработку сырья. Таким образом, мясная промышленность занимает промежуточное положение между потребителем и сельским хозяйством. Отсюда и задача мясоперерабатывающей отрасли Щ всестороннее изучение потребностей и вкусов населения и предъявление на этой основе заказа сельскому хозяйству на производство сырья требуемого качества.
В настоящее время возрастающий спрос населения на мясо и мясные продукты в России удовлетворяется в объеме значительно ниже принятых физиологических норм. Это является следствием того, что мясной подкомплекс, объединяющий животноводство и переработку скота, не обеспечивает достаточный выпуск мясного сырья и продукции из него.
Производство говядины в России обеспечивается в основном за счет молочных и комбинированных пород скота - они дают 98 % всей говядины, и только 2 % приходятся на долю мясных пород. Поэтому одним из основных путей увеличения производства говядины является развитие специализированного мясного скотоводства с широким внедрением интенсивных технологий выращивания и откорма скота.
Именно это направление развития скотоводства получило широкое распространение во многих странах Европы, Австралии, США и Канаде. Например, во Франции удельный вес скота мясных пород составляет 50 %, в США - 90 %. В настоящее время поголовье мясного скота в странах, где эта отрасль является ведущей, составляет 520 млн голов, т.е. 39 % общей численности крупного рогатого скота в мире, и от него получено 30,8 млн. т говядины, что составляет 54 % всего мирового производства.
Современные специализированные мясные породы крупного рогатого скота отличаются высокими показателями мясной продуктивности. Молодняк мясных пород обеспечивает более высокий выход туши -53,2 % по сравнению с 50,9 % молочных пород, но особенно его преимущество проявляется в полномясности туш - «индекс мясности» равен 5,0 против 3,4
Определенные преимущества имеют и качественные показатели мяса скота специализированных мясных пород. Мясные породы скота, имея больший выход мякотноЙ части туши, обеспечивают соответственно и большее количество белка.
Изучение влияния условий содержания на мясную продуктивность цыплят-бройлеров
Как следует из литературного обзора, в условиях интенсивного птицеводства, по мере насыщения рынка мясом птицы, вопросы повышения выхода и качества птицеводческой продукции приобретают особое значение. Выход и качество мяса птицы зависит от множества факторов, в том числе в немаловажной степени от технологии ее выращивания, условий предубоиного содержания и транспортирования на убой [67]. Условия и способ содержания мясной птицы также оказывают существенное влияние на ее продуктивность и качество мяса.
В настоящее время для выращивания цыплят-бройлеров на предприятиях России и всего мира используется два вида технологии: напольное и клеточное выращивание. Оба вида имеют свои преимущества и недостатки.
При выращивании бройлеров в клетках фактор подачи и выброса необходимой массы воздуха особенно важен, т.к. плотность посадки в клетках в 1,6-2,2 раза выше, чем на полу, а недостаточная циркуляция воздуха, кроме провоцирования возникновения асцитов и респираторных заболеваний, может иметь фатальные последствия в жаркую погоду вследствие перегрева и отека легких.
Для клеточного выращивания, в основном, используются три типа батарей: КБУ-3, БКМ ЗБ, 2Б-3. КБУ-3 - клеточная батарея универсальная, трехъярусная. Первоначальное целевое назначение - выращивание реммолодняка яичного направления, но успешно используется и для выращивания бройлеров. Размеры клеток (мм): длина 900, глубина (ширина) 455, высота 410, площадь пола 3690 кв. см.
БКМ-ЗБ (батарея каскадная механизированная трехъярусная бройлерная). Сконструирована специально для выращивания бройлеров. Размеры клетки в мм: длина 888, глубина 578, высота 384, площадь пола 5132 кв. см.
Клетка 2Б-3. Двухъярусная. Размеры клетки в мм: длина 960, ширина 1830, высота 450. Поилка проточная желобковая. Кормушка бункерная диаметром 400 мм (окружность - 126 см) [106].
К недостаткам выращивания на полу относятся: необходимость наличия подстилки; более высокая, чем в клетках, запыленность воздуха, особенно в заключительный период выращивания и вследствие этого необходимо четкое поддержание относительной влажности воздуха в пределах 55-70%, а влажности подстилки - на уровне 20-25%; имеется угроза заболевания кокцидиозом и необходимость его профилактики; при использовании в качестве подстилки соломы, особенно при уборке хлебов в сырую погоду, велика вероятность поражения ее патогенными микроскопическими грибами (плесенями), в частности аспергиллами.
Преимущества: можно получать более тяжелых бройлеров и ростеров без заметных дефектов тушки; меньше затрат на оборудование; легче обеспечить соблюдение температурного режима в стартерный период выращивания, т.к. в период до 10-14 дней жизни плотность посадки может быть в 2-3 раза выше нормативной и 1/2-2/3 площади здания можно отгородить ширмой, что позволяет экономить на отоплении и освещении,
Наиболее важным показателем, характеризующим мясную продуктивность и интенсивность роста мясной птицы, является живая масса в убойном возрасте. Однако оценка мясной продуктивности птицы, проведенная по од 70 ному какому-либо показателю, даже по живой массе, недостаточна. Лишь комплексная характеристика ее мясной продуктивности позволяет определить преимущества и недостатки в использовании того или иного вида птицы, породы, линии, кросса.
В задачу исследований входило изучение влияния этих двух режимов содержания на мясную продуктивность и качество мяса цыплят бройлеров.
Для выполнения намеченных нами задач в период с сентября по октябрь 2001 года в ЗАО «Марийское» Медведевского района Республики Марий Эл были проведены научно-хозяйственный опыт и контрольный убой цыплят-бройлеров кросса «Смена».
Научно-хозяйственный опыт длительностью 42 дня проводили на цыплятах суточного возраста параллельно. С этой целью по принципу аналогов были сформированы две группы по 500 голов в каждой с учетом возраста, живой массы и происхождения.
Все опыты были проведены в специализированных цехах для выращивания цыплят-бройлеров. Первая группа выращивалась на полу, вторая в двухъярусных клеточных батареях 2Б-3 по 50 гол в клетке с суточного до 42-дневного возраста с последующим контрольным убоем и отбором охлажденных тушек для проведения исследований.
Температурный и световой режимы, влажность воздуха, фронт кормления и поения цыплят-бройлеров в период опыта соответствовали рекомендациям по технологии выращивания высокопродуктивных цыплят-бройлеров [100, 112]. Процессы раздачи кормов, поения, уборка помета осуществлялись автоматизировано по заданной программе. На протяжении всего опыта кормление птицы было групповое, обе группы получали одинаковый рацион.
Исследование возможности снижения массовой долинитрита натрия в изделиях из мяса птицы
Небелковая часть миоглобина - гем - состоит из атома железа и четырех гетероцикличных пиррольных колец, связанных метиленовыми мостиками. Именно атом железа ответственен за формирование различного цветового оттенка мяса, так как, легко окисляясь и отдавая один электрон, он может образовывать три формы миоглобина - собственно миоглобин, оксими-оглобин и метмиоглобин. Связь гема с молекулой воды является непрочной, и на воздухе миоглобин быстро соединяется с кислородом, в результате чего образуется окисленный миоглобин, или оксимиоглобин — МЬ02, имеющий ярко-красный цвет. Эту реакцию можно наблюдать в течение нескольких часов на разрезе свежего мяса. Окисление железа до трехвалентного при атом не происходит, так как гем окружен неполярным белком. Оксимиоглобин также легко диссоциирует, в результате чего вновь образуется миоглобин. При длительном воздействии света, кислорода воздуха, хлорида натрия (NaCl), времени выдержки, нагрева происходит более глубокое окисление с образованием метмиоглобина - MetMb коричнево-серого цвета, который является довольно устойчивым соединением. При этом железо переходит в трехвалентное состояние (рис. 4.2).
Роль нитрита в образовании цвета мясных изделий еще недостаточно изучена и продолжает оставаться в центре внимания специалистов -технологов, микробиологов, химиков и других, так как с углублением знаний в этом направлении, роль нитритов представляется все более .многозначной. Некоторые исследователи подчёркивают также положительное влияние нитрита на подавление развития микроорганизмов и токсинообразования.
Однако нитрит натрия является каниер о генным веществом в связи со способностью образовывать N-нитрозоамины и способствовать развитию метгемоглобимни у человека. Многообразие желательных и нежелательных свойств нитритов создает ряд весьма сложных проблем, связанных с его применением в колбасном производстве [26].
Проблема полной мобилизации нитрита для развития окраски соленого мяса за последние годы становится более актуальной, так как в рецептурах мясных продуктов предусматривается увеличение количества добавок, оказывающих неблагоприятное влияние на окраску, например молочных и растительных белков. Вполне вероятно снижение количества добавляемого нитрита без заметного ухудшения окраски и других сенсорных свойств.
Очевидно, что главным условием полного использования нитрита является присутствие в продукте достаточного количества мышечных пигментов или пигментов крови.
Количество нитрита должно быть достаточным для образования NO-пигментов. Потребность в нитрите зависит от содержания в мясе пигментов, и после достижения определенного соотношения нитрит - пигмент дальнейшее увеличение содержания нитрита не дает положительного эффекта. Фактическая концентрация нитрита должна быть большей, чем требует реакция образования NO-миоглобина или NO-гемохрома, так как нитрит вступает в некоторые другие реакции. При добавлении к мясу он взаимодействует преимущественно с пигментами мышечной ткани, но примерно третья часть его, связывается с белками жировой ткани.
Однако, наряду с положительным эффектом нитрит оказывает и отрицательное влияние на качество мясных продуктов. При значительном содержании нитрита в мясных продуктах их потребление может вызвать образование метгемоглобина в крови, что ухудшает снабжение организма кислородом. Значительно более существенную и реальную опасность представляют собой нитрит как вещество, способное образовывать канцерогенные соединения.
Таким образом, снижение количества нитритов необходимо, во-первых, из-за высокого уровня остаточного нитрита и, во-вторых, из-за образования N- нитрозаминов, обладающих канцерогенной активностью.
Похожие диссертации на Совершенствование технологии и расширение ассортимента птицепродуктов с учетом условий содержания птицы и характеристик продуктов ее переработки
