Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 6
1.1 Основные способы и средства сохранения мясных полуфабрикатов 6
1.2 Влияние антиоксидантов на процесс окисления липидов в мясных системах 15
1.3 Влияние способов обработки цельномышечных кусков мяса на равномерность распределения рассолов 29
Глава 2 Материалы и методы исследования 37
2.1 Организация и схема проведения эксперимента 37
2.2 Материалы исследования 40
2.3 Методы исследования 42
Глава 3 Результаты исследований 45
3.1 Обоснование необходимости применения антиоксиданта в производстве маринованных полуфабрикатов из свинины 45
3.1.1 Выбор концентрации «Лавитол (дигидрокверцетин)» 45
3.2 Выбор способа обработки мяса антиоксидантом 48
3.2.1 Математическое моделирование 62
3.3 Исследование антиоксидантной эффективности пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)» в производстве шашлыка 68
3.4 Совершенствование технологии шашлыка из свинины 78
3.5 Оценка качества 84
3.6 Экономическая целесообразность увеличения сроков хранения маринованного полуфабриката 91
Выводы 101
Список использованной литературы 102
Приложения 122
- Влияние антиоксидантов на процесс окисления липидов в мясных системах
- Выбор концентрации «Лавитол (дигидрокверцетин)»
- Совершенствование технологии шашлыка из свинины
- Экономическая целесообразность увеличения сроков хранения маринованного полуфабриката
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из наиболее перспективных направлений выработки мясных продуктов является динамично развивающееся производство полуфабрикатов. Анализ структуры питания российских граждан показывает стабильное увеличение потребления полуфабрикатов и продуктов быстрого приготовления, в частности замороженных (порционных, натуральных, рубленных и др.). Широкий ассортимент полуфабрикатов позволяет рационально использовать сырье, в полной мере обеспечивая покупательский спрос различных социальных слоев. Производство кусковых полуфабрикатов из дорогостоящего сырья (вырезка, корейка, шейно-подлопаточная части туш), требует решения вопросов, связанных с реализацией, удлинением сроков годности и обеспечением стабильных показателей их качества в процессе хранения.
Учитывая высокое содержание жировой ткани в свинине, особенно актуальна проблема защиты липидной части от окислительной порчи. Ухудшение качества и порчу мясных продуктов предотвратить невозможно, однако можно замедлить эти процессы, для чего необходим правильный подбор рецептур, способов технологической обработки, хранения и использования антиоксидантов природного происхождения (Тутельян В.А., Токаев Э.С., Гуринович Г.В.).
Увеличением сроков хранения рубленых мясных полуфабрикатов, используя природные антиоксиданты, в последнее десятилетие занимались коллективы под руководством Митасевой Л.Ф., Дегтярева П.С., Журавской Н.К., Чиркиной Т.Ф. и других авторов. Однако, обобщенного материала и работ по вопросам, касающимся использования антиоксидантов в маринованных кусковых полуфабрикатах, слишком мало, чтобы решить эту проблему.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование технологии производства маринованных
полуфабрикатов из свинины.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
выбрать оптимальную коцентрацию и способ введения пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)» в кусковую свинину;
обосновать необходимость дополнительной обработки;
установить срок хранения маринованного полуфабриката;
оценить качество полуфабриката - шашлыка;
разработать нормативную документацию на полуфабрикат «Шашлык Экстра +».
Научная новизна. Доказана целесообразность использования пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)» в производстве маринованного мясного полуфабриката из свинины.
Установлено, что «Лавитол» в концентрации 0,01% оказывает большую эффективность при безыгольном инъецировании с последующим массированием мяса.
Установлено повышение устойчивости липидов мяса к перекисному окислению в процессе холодильного хранения шашлыка, содержащего «Лавитол», что позволяет увеличить срок его хранения в 2 раза.
Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований усовершенствована рецептура и технология производства маринованного полуфабриката - шашлыка из свинины с увеличенными сроками хранения, за счет введения пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)». Предложены рекомендации по способу внесения его в мясо.
Результаты работы используются в учебном процессе при проведении лабораторных и практических занятий, а также выполнении выпускных квалификационных работ.
Разработан проект нормативной документации — технические условия и технологическая инструкция на шашлык «Экстра +» с увеличенным сроком хранения (ТУ 9214-030-53627696-2008). Проведена опытно - промышленная апробация разработанной технологии шашлыка в производственных условиях ОАО Благовещенского «Мясокомбината», ПТК «МиС» п. Серышево Амурской области.
Экономический эффект от внедрения в производство шашлыка «Экстра +» может составить 21438,6 рублей на тонну продукции.
Апробация работы. Основные положения и экспериментальные материалы диссертации доложены и обсуждены на научно - практических конференциях ФГОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск) в 2007 - 2009 г.г.; VII Межвузовской НГЖ «Молодые ученые - агропромышленному комплексу Дальнего Востока» (г. Уссурийск, 2007); региональной НГЖ «Молодёжь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2008); на ученых советах института в 2006 - 2008 г.г.; НПК «Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания» (г. Воронеж, 2008); II Международная НПК «Безопасность и качество товаров» (г. Саратов, 2008).
Публикации. Основной материал диссертационной работы опубликован в 9 работах, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 разделов экспериментальных исследований, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 122 страницах и содержит 18 таблиц, 21 рисунок и 6 приложений. Список используемой литературы включает 194 наименования.
Влияние антиоксидантов на процесс окисления липидов в мясных системах
В процессе самоокисления разрушаются биологически ценные компоненты, в частности витамины, окисляются и расщепляются липиды, жирные кислоты, жироподобные вещества, в результате образуются продукты разложения и расщепления, так называемые вторичные продукты окисления — альдегиды, кетоны, жирные кислоты, эфиры, спирты, оксикислоты и д.р., имеющие специфический запах и вкус. Зачастую эти продукты токсичны (Калинова Ю.Е., 2007; Кузнецова Л.С., 2007; Воробьев,
B. В., 2008). Таким образом, происходит изменение внешнего вида, запаха, вкуса продукта, снижается его пищевая ценность (Labuza, Т.Р., 1971; Петрушевский, В.В., 1985; Донченко, Л.В., 2001).
Хранение продуктов в условиях отрицательных температур не останавливает окислительные реакции, а только немного замедляет эти процессы.
По данным Лясковской Ю.Н., (1962), в зависимости от уровня и характера развития процесса, окислительные превращения могут сопровождаться ухудшением органолептических характеристик вследствие накопления продуктов распада липидов. Однако до того как окисление можно обнаружить органолептически, начинает снижаться пищевая ценность жиров. Так как воздействию кислорода воздуха легче всего подвергаются ненасыщенные жирные кислоты, то в первую очередь начинают окисляться жизненно необходимые для организма человека ПНЖК (линолевая, линоленовая и арахидоновая).
Наряду с уменьшением количества полиненасыщенных жирных кислот, при окислении липидов уменьшается содержание жирорастворимых витаминов А и Е. Если окислению подвергается жир, находящийся в контакте с пигментами мяса и крови (миоглобином и гемоглобином) или их производными, то разрушаются и витамины комплекса В — тиамин, рибофлавин, пиридоксин, биотин и др. (Скурихин, И.М., 1991, Chen, Н., 1993; Ульрих Герхард, 2005).
Руцкий A.B., (1991), утверждал, что взаимодействие перекисных радикалов жирных кислот с белками ведёт к образованию различного рода полимеров - полимеров кислот и перекисей жирных кислот, либо полимеров самих белков. Возможно также и более глубокое воздействие перекисных радикалов липидов на белки, вызывающие разрушение ряда аминокислот в молекуле белка. Продукты окисления могут участвовать в образовании липопротеидных комплексов, которые в отличие от комплексов белков с жирными кислотами еще более не растворимы и устойчивы к гидролизу.
Следовательно, взаимодействие белка с продуктами окисления жирных кислот может сопровождаться значительным изменением свойств белка. Полная его нерастворимость, способность к образованию полимеров и устойчивость к расщеплению (гидролизу) протеолитическими ферментами существенно понижают пищевую ценность и качество продукта в целом.
В процессе эволюции природа создала защиту против разрушительного действия свободных радикалов - антиоксиданты.
Антиоксиданты или (антиокислители) - большая группа биологически активных соединений, широко распространенных в природе. Спектр биологического действия антиоксидантов (ингибиторов - In) весьма разнообразен и обусловлен, в основном, их защитными функциями, выраженными в способности активно взаимодействовать со свободными радикалами (R или ROO) и кислородом воздуха и тем самым препятствовать окислению жиров (Лясковская, Ю.Н., 1996; Нечаев, А.П., 2004).
Схематически механизм действия антиокислителей может быть представлен следующим образом:
В результате этой реакции свободный радикал, который мог бы способствовать окислению большого числа молекул жира, выключается из цепной реакции.
Требования, предъявляемые к антиокислителям: эффективная задержка окислительных процессов, при минимальной концентрации; достаточно хорошая растворимость; устойчивость к воздействию высоких температур; отсутствие вредного воздействия на здоровье; отсутствие нежелательных органолептических измеиений продуктов при их использовании (Ушкалова, В.Н., 1988; Булдаков, A.C., 1996; Гордынец, С.А., 2004; Закревский, В.В., 2004). К антиокислителям относят вещества, замедляющие окисление в первую очередь ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов.
Повсеместно выявляемый в питании россиян глубокий дефицит природных антиоксидантов оказывает отрицательное влияние на защитно- приспособительные реакции организма. Тем более, что потребность в них у населения, проживающего в экологически неблагоприятных условиях под действием нервно-эмоционального напряжения и стресса, значительно повышена. Антиоксиданты нейтрализуют действие свободных радикалов, разрушающих клетки, и способствуют оздоровлению живых клеток (Тутеьян, В.А., 2004; Устинова, A.B., 2008).
По мнению медиков (Колхир, В.К., 1995; Ильюченок, В.А.,1975; Дудкин, И.С., 1998), избыток свободных радикалов является причиной старения организма и более сотни связанных с этим болезней. Причем активность радикалов усиливается на фоне хронической нехватки питательных элементов.
Пищевые продукты в процессе производства, переработки и хранения сырья подвергаются окислению кислородом воздуха. Склонность пищевых продуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения. Для предотвращения окислительной порчи мясных продуктов необходимо исключить воздействие на продукт катализаторов, вызывающих окислительные процессы (Росивал, JL, 1982; Голубев, В.Н., 2003; Labuza, Т.Р., 1982).
Выбор концентрации «Лавитол (дигидрокверцетин)»
Свиное мясо богато содержанием жизненно-необходимых для организма человека полиненасыщенными жирными кислотами (линолевая 5%, линоленовая 1,1%, арахидоновая 1,0%), которые, благодаря наличию двух и более двойных связей, имеют наиболее низкую стойкость при хранении и легче подвергаются окислению. В связи с этим, имеется необходимость защиты липидной части от окислительной порчи. Ухудшение качества и порчу мясных продуктов предотвратить невозможно, однако можно замедлить эти процессы, для чего необходим правильный подбор эффективных способов технологической обработки, хранения и использование антиоксидантов природного происхождения.
Дигидрокверцетин является мощным веществом природного происхождения, обладающим антиоксидантными свойствами. Согласно литературным данным, количество дигидрокверцетина, увеличивающее срок хранения мясных полуфабрикатов, колеблется от 0,001% до 0,1% в зависимости от вида сырья, но данных, касающихся использования ДГК в маринованных мясных полуфабрикатах, нами не обнаружено. Поэтому возникает необходимость уточнить оптимальную концентрацию пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)», вносимую в натуральные кусковые полуфабрикаты и изготавливаемых из разных частей туш.
Для установления необходимости использования антиоксиданта в производстве шашлыка, а также подбор оптимальной концентрации, необходимой для торможения окислительных процессов липидов мяса, в рецептуру приготовления шашлыка было внесено 0,003; 0,01; 0,03 и 0,06% пищевой добавки «Лавитол (дигидрокверцетин)». Порошок растворяли в водно-спиртовом растворе 40% крепости. Куски мякоти (2-2,5 кг) измельчали на шпигорезке (БеНу 100 СЕ) на порционные кусочки стандартной величины массой 35-40г, перемешивали в аппарате с частотой 15 об/мин, в течение 5-7 минут с ингредиентами, входящими в рецептуру приготовления шашлыка (раствор уксусной кислоты, соль, перец, лук), а также совместно с раствором пищевой добавки. Количество вводимого раствора составляет 1% к массе полуфабриката. Температура сырья в процессе перемешивания составляла 1=4С. После обработки температура была не выше 6С.
Согласно ТУ 9214-006-49736787-05 срок хранения маринованных мясных полуфабрикатов составляет 30 суток. Для установления целесообразности использования антиоксиданта в традиционной технологии приготовлении шашлыка, срок хранения увеличили на 10 суток.
Определение необходимости использования антиоксиданта и выбор оптимальной концентрации основан на оценке динамики накопления соединений перекисного характера в процессе холодильного хранения шашлыка (-18 С) с определением перекисного числа (ПЧ) (рис. 2).
Исследуемые показатели определяли в течение срока хранения полуфабриката (40 суток) с интервалом 5 суток. Контрольным образцом являлся полуфабрикат шашлыка, приготовленный по рецептуре согласно ТУ 9214-006-49736787-05 - без добавления антиоксиданта.
Совершенствование технологии шашлыка из свинины
При совершенствовании технологии и рецептуры шашлыка с добавлением пищевой добавки «Лавитол» за основу была принята общая схема производства полуфабриката, параметры которой были уточнены в ходе исследований.
Подготовку сырья и ингредиентов для шашлыка «Экстра +» осуществляли в соответствии с техническими условиями на производство мясных полуфабрикатов и антиоксид ант «Лавитол (дигидрокверцетин)» (ТУ 9214-006-49736787-05; ТУ 9325-001-70692152-07).
Подготовка мяса. Для приготовления шашлыка используют не жирное свиное мясо определённых частей туш (вырезки, корейки (рёберной и почечной части), шейной части) в любом соотношении. Жилуют от поверхностных плёнок, сухожилий. Обрабатывают раствором антиоксиданта безыгольным инъектором. Нарезают кусочками массой 30-40 г каждый под углом 90 0 механически или вручную. Содержание жировой ткани не более 20% массы порции полуфабриката.
При производстве шашлыка используется охлаждённое мясное сырьё от 0 до 4 С, размороженное — не ниже 1 С в толще мышц, хранившееся не более 2 месяцев. Подготовка овощей. Свежий репчатый лук моют, отрезают донце, шейку, очищают от чешуи и нарезают крупными ломтиками.
Подготовка специй и пряностей. Поваренную соль перед использованием просеивают через сито (с разметом отверстий до 0,8 мм) с целью удаления посторонних примесей или пропускают через сито с магнитоуловителем. Для приготовления шашлыка соль используют в сухом виде.
При необходимости перец черный измельчают на измельчителях различных конструкций и просеивают через сито (размер отверстий до 0,8 мм) с целью исключения попадания крупных частиц.
Раствор 4,5% уксусной кислоты готовят из столового уксуса или уксусной эссенции путём разбавления очищенной водой до необходимой концентрации.
Приготовление раствора для инъекции. Порошок «Лавитол (дигидрокверцетин)» взвешивают на настольных технических весах в количестве, предусмотренном рецептурой и в соответствии с выбранным числом инъецирования. Раствор рекомендуется приготавливать в ёмкости из нержавеющей стали путём растворения порошка в водно-спиртовом растворе (40% содержанием спирта) (1=10-20 С) при перемешивании до полного растворения. Раствор вводят равномерно в толщу мышечной ткани подготовленного сырья. Давление напора не должно превышать 100 - 300-105 Па.
Технологическая схема производства шашлыка представлена на рисунке 18. В подготовленные куски мяса различной массы безыгольным инъектором вводят раствор антиоксиданта. Для этого на настольных технических весах с минимальной погрешностью взвешивают порошок «Лавитол (дигидрокверцетин)» в соответствии с рецептурой, растворяют в водно-спиртовом растворе 40% крепости до полного исчезновения частиц. Число точек ввода рассчитывают исходя из технических характеристик инъектора. После обработки мяса раствором «Лавитола», его подвергают массированию на аппарате Мг-200 с частотой оборотов 15 об/мин в течение 60 минут. Затем нарезают кусочками массой 30-40 г. Уксусную кислоту в приготовлении шашлыка используют 4,5% концентрации, готовят путём разбавления водой столового уксуса или уксусной эссенции. Приготовленный свежий репчатый лук нарезают ломтиками. Все ингредиенты (соль, перец чёрный или белый молотый, раствор уксусной кислоты, лук) взвешивают в соответствии с рецептурой и соединяют с предварительно обработанным и нарезанным на кусочки определенной величины мясом. Перемешивают в течение 5-7 минут.
Полученную массу оставляют на 8 - 12 часов при температуре 0 - 4С для созревания. Готовый полуфабрикат фасуют в тару (массой 1000 г., 2000г., 3000 г). Полуфабрикаты упаковывают в ёмкости из полимерных материалов, разрешенные к применению Роспотребнадзором, маркируют и направляют в камеры быстрой заморозки при температуре -20 -25С, продолжительность замораживания составляет 3—4 часа. Затем отправляют на хранение и реализацию. Температура хранения -18С.
Преимуществом предлагаемой технологии (рис. 18) является увеличение продолжительности хранения шашлыка, сохранение качественных показателей готового продукта за счет дополнительной обработки мяса раствором антиоксиданта методом безыгольного инъецирования с последующим массированием в течение 60 минут без снижения пищевой ценности продукта.
Экономическая целесообразность увеличения сроков хранения маринованного полуфабриката
В производстве мясной продукции намечено существенное повышение эффективности производства, направленное на увеличение изготовления шашлыка за счет интеграционных систем при помощи внедрения современных технологий. Для всех видов научно-технических разработок является важным то, что при практическом использовании они должны обеспечивать снижение технико-экономических показателей производства, улучшение качественных характеристик продукции.
Производственная проверка разработанного шашлыка «Экстра +» проводилась на базе ОАО «Мясокомбината Благовещенского».
Использование антиоксидантов в рецептуре приготовления шашлыка позволяет пролонгировать сроки хранения продукции. Таким образом, это дает возможность увеличить время для реализации мясных изделий на предприятиях торговли. Согласно условиям соглашения данного предприятия, заключенного с контрагентами, товар с истекшим сроком годности меняется на свежевыработанную продукцию. При этом возвращенные маринованные изделия отправляют на утилизацию.
Возвращенный товар проходит обратную цепочку производства от склада хранения готовой продукции до цеха полуфабрикатов, попадая в цех утилизации. Таким образом, мясоперерабатывающее предприятие несет материальные затраты в размере стоимости возвращенной и переработанной продукции. Стоимость переработки составляет 62 рубля на каждый килограмм возвращенного шашлыка.
При расчете материальных затрат на производство продукции с использованием антиоксиданта и без него, основываемся на величине себестоимости полуфабриката, определяемой согласно калькуляционной карте. Калькуляционная карта включает перечень компонентов, предусмотренных рецептурой (табл. 14). продукта
В связи с тем, что шашлык является товаром повседневного спроса, ОАО «Мясокомбинат Благовещенский» поставляет его на предприятия торговли партиями. Размер партии определяется индивидуально для каждой торговой точки и оговаривается в договорах на поставку, где также предусмотрена периодичность поставок, условия и сроки возврата продукции с истекшим сроком годности. Несмотря на значительное количество
покупателей и разницу в масштабах их продаж, нами отмечено 2 существенных аспекта:
Все предприятия торговли в соответствии с договорами обязаны вернуть просроченную продукцию точно в срок ее годности, указанного на упаковке. Так как поставки осуществляются партиями, то для каждого отдельного торгового предприятия этот срок составляет 30 дней. Фактически на склад ОАО «Мясокомбинат Благовещенский» шашлык с истекшим сроком годности поступает без ярко выраженной периодичности.
Потребительский спрос на шашлык варьируется в зависимости от времени года. Пик в реализации продукта отмечается с мая по август, в то время как с ноября по февраль объемы продаж минимальны. Это обстоятельство определяет неравномерность объемов возвращенного шашлыка. Сведения об объемах продукции, не реализованной в связи с истечением срока хранения, представлены в таблице 15.
Используя данные таблицы 15, можно также сделать вывод о том, что доля возвращенной продукции в общем объеме шашлыка, переданного на реализацию, существенно варьируется от 1,8% в августе до 11,6% в марте (несмотря на то, что в среднем за год процент возврата составляет 6%).
Это обстоятельство доказывает экономическую целесообразность внедрения в ОАО «Мясокомбинат Благовещенский» мероприятий по увеличению срока хранения шашлыка с целью сокращения объемов его возврата торговыми предприятиями.
Использование при изготовлении продукции разработанной нами рецептуры шашлыка «Экстра +», включающей пищевую добавку «Лавитол (дигидрокверцетин)» позволяет увеличить срок ее хранения с 30 суток (ТУ 9214-006-49736787-05) до 60, то есть в 2 раза. Таблица 15 - Объемы возвращенного предприятиями торговли в ОАО
«Мясокомбинат Благовещенский» шашлыка с истекшим сроком годности (2008 г.)
