Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Аналитический обзор литературы 7
1.1 Свинина: рынок и приоритетные направления развития производства 7
1.2 Опыт создания промышленно пригодных генотипов свиней 12
1.3 Пути промышленной переработки мяса свинины 24
ГЛАВА 2 Объекты, схема и методы исследования 34
2.1 Характеристика объектов исследования 34
2.2 Принципиальная схема экспериментальных исследований 37
2.3 Методы исследований 40
ГЛАВА 3. Массовые характеристики и свойства свинины 55
3.1 Определение массовых характеристик отрубов и мышечной ткани 55
3.2 Химический состав, пищевая и биологическая ценность свинины 58
3.3 Особенности автолиза и биохимические свойства свинины при хранении 65
ГЛАВА 4. Сравнительное исследование функционально - технологических свойств свинины 90
4.1 Основные функционально-технологические свойства свинины при посоле и хранении 90
4.2 Исследование цветовых характеристик свинины 95
4.3. Исследование аромата свинины 98
ГЛАВА 5 Совершенствование разделки и частные технологические решения производства мясных продуктов 105
5.1 Обоснование рациональной разделки свинины от скрещенных пород животных Крупная белая и Ландрас 105
5.2 Разработка технологии изготовления мясных продуктов из свинины от скрещенных пород животных Крупная белая и Ландрас 115
5.3 Экономическая эффективность 122
Выводы 125
Список использованных источников
- Опыт создания промышленно пригодных генотипов свиней
- Принципиальная схема экспериментальных исследований
- Химический состав, пищевая и биологическая ценность свинины
- Исследование цветовых характеристик свинины
Введение к работе
Свиноводство — важнейшая отрасль животноводства, которая была и остается одной из наиболее динамично развивающихся в мире [2, 61]. По эффективности производства свиньи выгодно отличаются от других видов сельскохозяйственных животных. По сравнению с крупно-рогатым скотом и овцами они требуют в 1,5-2,0 раза меньше затрат кормов на прирост, а убойный выход на 25-30 % больше. Свиное мясо отличается высоким содержанием полноценного и легкоусвояемого белка (при коэффициенте эффективности использования 90 % против 80 % для телятины, 75 % для говядины и 70 % для баранины). Мясо свинины переваривается в организме человека на 90-95 %, жир - практически полностью (97-98 %). Содержание сухих веществ по отношению к исходной живой массе составляет 16,1 %, что почти в 5 раз больше, чем у овец, в 3 раза, чем у крупного рогатого скота. По калорийности съедобной части туши свинина превосходит говядину и баранину почти в 2 раза, по содержанию жира в 2-3 раза, при практически равной белковой питательности. В свинине содержатся витамины группы В в количествах, превосходящих черный и белый хлеб. В ней также много минеральных веществ, многие из которых в составе биологически активных соединений оказывают влияние на жизнедеятельность организма.
Свинина традиционно служит источником пищи и широко используется для производства различных продуктов питания, ассортимент которых значительно расширен благодаря достижениям науки, обмену международного опыта, развитию технической базы производства.
Однако, в последние годы в России сократилось поголовье всех видов убойных животных так, что агропромышленный комплекс не обеспечивает достаточного производства сырья и мясной продукции ни в количественном, ни в качественном отношении. В критическом положении и оказалось свиноводство: Например, из 64 имеющихся крупных комплексов по выращиванию и откорму свиней, играющих существенную роль в поставках свинины и продуктов ее переработки на российский рынок, 23 комплекса
5 прекратили свое существование, что вызвало необходимость продвижения импортного сырья, объемы которого возрастали с каждым годом. По данным Института аграрного маркетинга, объем производства свинины в России обеспечивает внутреннюю потребность страны лишь на 30 %, а 70 % восполняется за счет импорта глубоко замороженной свинины, поступает, в основном, из Бразилии и стран ЕС.
Отставание в российском производстве свинины прежде всего связано с применением экстенсивных ресурсозатратных технологий производства мяса, неэффективностью использования свиноматок, высоким падежом животных, не достаточной кондиционностью для убоя, использованием животных с низким генетическим потенциалом, низкой продуктивностью и, соответственно, с невысокой промышленной пригодностью.
Несмотря на наметившееся улучшение ситуации и рост объемов производства свинины в России, проблема все еще остается не решенной в полной мере.
Качество сырья и эффективность ее использования зависят, прежде всего, от природных и генетических факторов, условий откорма, пола, возраста животных, условий транспортировки и методов предубойной подготовки. При Комплексном решении задач необходимо выполнение мероприятий по повышению мясной продуктивности, сокращению потерь в процессе производства, переработки, транспортировки и хранения, совершенствованию критериев оценки качества мяса и организации его рационального использования [21, 27, 55].
В последнее время активизировалась работа по созданию новых линий животных, типов пород и кроссов свиней с улучшенными показателями роста и развития, повышенными качественными показателями мяса и наиболее благоприятным соотношением мышечной и жировой тканей. Такие работы успешно проводятся на мировом уровне, положительный опыт имеется и у нас в стране, в том числе на передовых предприятиях Воронежской области.
Однако такое сырье требует всесторонней оценки как с точки зрения устойчивых результатов по объему производства и качеству мяса, так и в
рациональном использовании сырья для увеличения объемов производства высококачественных мясных продуктов отечественного производства.
Цель работы состоит в оценке возможности увеличения объемов свинины для производства высококачественных мясных продуктов при переработке гибридных животных.
Задачи диссертационного исследования:
определить массовые характеристики туши для разработки рациональных схем разделки;
провести экспериментальные исследования и расчеты пищевой и биологической ценности свинины от скрещивания пород Крупная белая + Ландрас (КБ+Л);
оценить уровень функционально-технологических свойств мышц наиболее промышленно значимых отрубов, анатомических участков и мышц;
установить закономерности автолиза в послеубойный период на основе определения микроструктурных и биохимических изменений тканей;
оценить параметры цветности и провести сравнительное определение пигментов мышечной ткани свинины;
провести идентификацию осмофоретических компонентов тканей;
обосновать и предложить рекомендации по рациональной разделке туш;
- провести анализ экономической эффективности применительно к
частным технологиям производства высококачественной и оригинальной
продукции.
Опыт создания промышленно пригодных генотипов свиней
Методы улучшения продуктивных качеств свиней в нашей стране значи тельно отличаются от зарубежных. В России селекция базируется на традици онных принципах, разработанных крупнейшими учеными- животноводами: М.М. Щепкиным, Н.Н. Заводским, М.Ф. Ивановым, Н.П. Кудрявцевым, А.И. Овсянниковым, П.Е. Ладаном, В.Д. Кабановым, Л.В. Тимофеевым, А.И. Филатовым и их последователями. Благодаря научным работам этих ученых, выведен ряд пород свиней с учетом их приспособленности к зональным условиям России [15,16, 39, 43, 63].
Такие важные качественные характеристики свинины, как органолептиче ские показатели, влагоудерживающая способность и мраморность мышц, жир-нокислотный состав и консистенция мяса зависят не только от кормления животных, но и от генетически обусловленной чувствительности их к стресс-факторам, а значит, должны контролироваться селекционными методами. Поэтому перспективным направлением в животноводстве является возможность выведения новых видов свиней с улучшенными показателями роста и накопления мышечной ткани, так называемых промышленно пригодных генотипов животных.
При производстве свинины большую роль играет максимальное использование генетического потенциала продуктивности свиней. Чтобы его повысить, необходимо, используя богатый мировой опыт селекции, создать стадо животных, обладающих высокой продуктивностью [55, 56].
Разработка путей и методов повышения качества свинины с учетом генотипа животных позволит более точно оценить труд животноводов по конечному продукту — выходу мышечной ткани, а также осуществить целенаправленное использование сырья.
В мире существует 100 пород свиней. Основные породы (более 75% породных свиней) большинства стран Европы - крупная белая, или йоркширы (Италия, Австрия, Венгрия, Польша, Франция, Великобритания), и ландрас (Дания, ФРГ, Норвегия, Нидерланды, ФРГ, Швеция, Бельгия). В Великобритании, кроме того, разводят уэльскую, крупную черную, беркширскую, белую длинноухую, эссекскую и др. породы. В Бельгии около 25 % поголовья свиней составляет порода пьетрен, которая была завезена и в другие страны, в том числе и в СССР. В США основные породы - беркширская, дюрок, гемпшир, польско-китайская, честерская белая; в Канаде - крупная белая, ландрас и лакомб. В азиатских странах разводят ландрасов, среднюю белую, беркширов, в меньших количествах крупную белую, гемпширов, крупную чёрную и др. [1,44, 88].
Путем одно- и многоразового скрещивания селекционерам удалось получить особи с улучшенными экстерьерными качествами, мясностью и плодовитостью. Стабильность качества сырья позволяет ориентировать животных из вышеперечисленных пород к различным климатическим зонам.
В зависимости от направления продуктивности породы свиней классифицируют: - беконные - ландрас, темворс и др.; - мясо-сальные, или универсальные, - крупная белая, гемпшир, польско-китайская, дюрок и др.; - сальные - крупная чёрная, беркширская, мангалицкая и другие.
В СНГ - 22 породы свиней, несколько породных групп и специализированных мясных типов: - мясные и беконные - эстонская беконная, ландрас, дюрок, гемпшир, уржумская и др.; - универсальные (мясо-сальные) - крупная белая (85,4 % породного поголовья свиней), украинская степная белая, сибирская северная, брейтовская, литовская белая, латвийская белая, ливенская, миргородская, украинская степная рябая, кемеровская, муромская и др.
Крупная белая порода свиней крупная белая порода свиней выведена в Англии в XIX столетии. Сначала в этой стране разводили местных длинноухих позднеспелых животных - потомков диких европейских свиней. Первоначально их совершенствовали путем отбора и подбора лучших животных для дальнейшего разведения при создании хороших условий кормления и содержания. В результате длительной работы известному скотозаводчику Беквеллу удалось создать группу улучшенных лейстерских свиней [53, 84, 87 ].
Однако темпы совершенствования свиней были очень медленными. В конце XVIII столетия началось интенсивное улучшение местных свиней, в том числе лейстерских, путем скрещивания с хряками португальской, неаполитанской и некоторых китайских пород.
Принципиальная схема экспериментальных исследований
Исследования проводили в условиях научно-исследовательской лаборатории кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской госу дарственной технологической академии, ОАО «Комбинат мясной Калачеев ский», гистологической лаборатории Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института фармакологии, патологии и терапии. В реализации поставленной цели и задачи диссертационной работы разработана схема экспериментальных исследований, представленная на рис. 2.1.
Целевые показатели, позволяющие комплексно оценить свойства свинины от гибридных животных и создать стабильное производство высококачественных продуктов на ее основе объединены в следующие группы: 1. Массовые характеристики туши, отрубов, тканей; 2. Химический состав мяса различных анатомических участков свиных туш; 3. Свойства мышечной ткани при автолизе и хранении: - биохимический состав; - гистоморфологическая характеристика; -рН; - активность ферментов; - прочностные характеристики; 4. Функционально-технологические свойства свинины от скрещенных пород (КБ+Л) : - цветность; - ароматические особенности; - влагоудерживающая, влагосвязывающая, жироудерживающая спо собности, стабильность эмульсии, липкость; 5. Пищевая и биологическая ценность; 6. Безопасность; 7. Качество мясных продуктов; 8. Показатели экономической эффективности.
Массовые характеристики отрубов и тканей определяли взвешиванием с точностью 0,1 на весах после соответствующей разделки по действующей документации.
Массовую долю гигроскопической влаги определяли путем высушивания образцов при температуре 100-105 С в течение 3 ч до постоянной массы в соответствии с требованиями ГОСТ 51479-99 и рекомендациями [10].
Массовую долю минеральных веществ (золы) определяли после сжигания образцов мяса и продуктов в муфельной печи при температуре 500-700 С в течение 5-6 часов до постоянной массы в соответствии с рекомендациями [10].
Значение рН исследуемых образцов определяли потенциометрическим методом на универсальном ионометре рН-150М согласно рекомендациям [10].
Функционально-технологические свойства (влагоудерживающая -ВУС, влагосвязывающая - ВСС, жироудерживающая - ЖУС, эмульгирующая способности - ЭС, стабильность эмульсии - СЭ и гелеобразующая способность исследуемых образцов определяли согласно рекомендациям [5, 10].
Усилие среза определяли на лабораторном приборе в соответствии с указаниями [10, 38].
Массовую долю белка в продуктах определяли фотометрическим методом и методом Кьельдаля в соответствии с рекомендациями [10, 34] и по ГОСТ 25011-81.
Фракционный состав белков определяли последовательным экстрагированием водо-, соле- и щелочерастворимых белков соответственно дистиллированной водой, солевым раствором Вебера и раствором гидроксида натрия с массовой долей 10 % с последующим количественным определением белка с биуретовым реактивом в соответствии с рекомендациями [10]. Метод основан на образовании окрашенного в фиолетовый цвет комплекса в ре зультате взаимодействия пептидных связей белков и пептидов с ионами
двухвалентной меди в щелочной среде. Концентрацию белков в растворах определяли по калибровочному графику, построенному для растворов сывороточного альбумина.
Аминокислотный состав определяли на автоматическом приборе -аминоанализаторе ААА-039 (Чехия) соответствии с инструкцией к прибору и рекомендациями [5, 10].
Содержание триптофана определяли спектрофотометрическим мето-дом после щелочного гидролиза раствором NaOH концентрацией 3 моль/дм в течение 24 часов [10], содержание оксипролина по ГОСТ 23041-78 [32].
Массовую долю жира в сырье и продуктах определяли рефрактометрическим методом в соответствии с рекомендациями [10]. Жир из высушенной навески исследуемого образца экстрагировали а-монобромнафталином. Не-растворившийся осадок отделяли центрифугированием.
Массовую долю жира рассчитывали по формуле: X=(a (n!-n2) 100%)/B (2.1 ) где, а — коэффициент, характеризующий содержание жира, изменяющее коэффициент преломления на 0,0001%; nj - коэффициент преломления чистого монобромнафталина; п2 - коэффициент преломления исследуемого раствора; а - масса раствора бромнафталина, г; В - масса навески исследуемого образца, г. Перевариваемость белков определяли в опытах in vitro пищеварительными ферментами по методу Покровского-Ертанова [10] с использованием системы пепсин-трипсин.
Химический состав, пищевая и биологическая ценность свинины
В целом по туше значение индекса постности опытной свинины значительно выше, чем контрольной и соответствует современным требованиям.
Данные, полученные при изучении тканевого состава свидетельствуют о том, что выход мышц тазобедренной, лопаточной и спиной частей составляет в сумме 61,2 %.
Однако в различных частях туш количественное соотношение тканей неодинаково. Показателем наиболее объективно характеризующим качество отрубов мясных туш является количественное соотношение в них мякотной ткани и кости. По величине этого соотношения части, полученные при разделке туш свинины от скрещенных пород (КБ+Л) можно расположить в следующем порядке: тазобедренная - 1,6, грудно-реберная - 1,3, спинная - 1; лопаточная - 0,7.
Более объективную и полную характеристику каждого отруба дают сведения о химическом составе. Из данных, полученных при изучении химического состава мышц различных отрубов следует, что массовая доля влаги в исследуемых образцах варьирует, в основном, в зависимости от содержания жира (табл. 3.4).
Соотношение белок : жир в мышцах варьирует в достаточно широких пределах в зависимости от анатомического участка туши от 1,5:1 до 2,4:1, что предопределяет направления их использования.
Емким показателем качества входящих в их состав белков служит содержание и соотношение незаменимой и дефицитной аминокислоты триптофана и нестандартной аминокислоты оксипролина, являющиеся соответственно «признаками» мышечной и соединительной ткани в мясе. Энергетическая ценность исследуемых мышц, определенная расчетным путем, также характеризует достоинство опытных образцов.
В ходе экспериментальных исследований было определено, что свинина от скрещенных пород (КБ+Л) имеет соотношение белок : жир, более высокое, в отличие от контроля, где этот показатель составляет 0,6 : 1, что говорит о более высокой постности.
Важными характеристиками, определяющими пищевую и биологическую ценность мяса являются показатели качества белков, оцениваемые по набору, массовому содержанию незаменимых аминокислот и энергетическая ценность. Эти показатели, наряду с величиной соотношения мякотной и костной тканей принимаются за основополагающие при разработке схем разделки мясных туш и путей наиболее рационального использования.
Таким образом, из полученных результатов следует, что свинина от скрещенных пород (КБ+Л) имеет явные преимущества в выходе и качестве мяса, что создает предпосылки для более рентабельного производства мясопродуктов. Данное обстоятельство позволяет предполагать необходимость совершенствования разделки туш с целью максимального использования мяса на производство высокорентабельных мясных продуктов с учетом современного спроса и конкуренции на мясном рынке, а также возможной гармонизации с альтернативными зарубежными аналогами.
Учитывая задачу увеличения объемов деликатесной продукции, проводили сравнительные исследования пищевой и биологической ценности свинины КБ и КБ+Л по содержанию белков и основных минеральных веществ для наиболее значимых в производстве высококачественных продуктов мышц (таблица 3.5).
Исследование цветовых характеристик свинины
Значение имеет и анатомический участок, из которого выделены соответствующие мышцы. Так , четырёхглавая бедренная и грудная мышцы более медленно приобретали нежность при шприцевании рассолом, хотя к 12 ч абсолютные показатели для всех видов мышц были одинаковыми. Аналогичное наблюдалось и мокром посоле хотя абсолютные максимальные значения усилия среза были почти на 20-30 % выше. Что же касается сухого посола, то абсолютные значения усилия среза были выше в 2,0-2,2 раза и при увеличении времени выдержки сырья до 12 ч мало увеличивались.
В зависимости от продолжительности посола нежность мяса в тазобедренной и длиннейшей мышцах увеличивается в среднем на 3 %, а в лопаточной части - на 7 %. При шприцевании этот показатель на 10 % выше, чем при сухом способе посола.
Объективное изменение цвета мяса служит для оценки пригодности его как сырья для переработки, определения качества готового продукта, правильности хода технологических процессов, дополнения или контроля орга-нолептических оценок. Закрепление цвета мяса является одной из основных целей многих технологических операций (посол, варка, копчение).
Однако эффект развития цвета мясопродуктов зависит от свойств мясного сырья, в частности от содержания природных пигментов (миоглобина и гемоглобина), которое можно рассчитать исходя из известных характеристик, определённых спектрофотометрическим методом в модификации сотрудников кафедры физики ВГТА.
Цветовые характеристики мясного сырья представлены в таблице 4.1. Как видно из приведенных данных, значения светлоты L для свинины от гибридных животных в длиннейшей мышце и лопаточной части в 1,2 и 1,1 раза больше соответственно, чем у обычной свинины. Величина а , характеризующая степень покраснения образца, у мяса от скрещенных животных также несколько выше, чем у мяса обычной свинины. Различия в цвете между тазобедренной мышцей и лопаточной частью мяса свинины КБ+Л незначительны, о чем можно судить по величине полного цветового различия (АЕ).
Если цвет мяса, воспринимаемый визуально или оцениваемый объективно по спектрам отражения, имеет большое значение для товарного качества этого продукта в торговле, то при изготовлении мясных изделий важно и содержание в сырье гемовых пигментов, данные по определению которых представлены в таблице 4.2, где видно, что содержание общих пигментов в мясе от скрещенных свиней незначительно, но достоверно превышает содержание общих пигментов в обычной свинине.
Данное обстоятельство положительно характеризует опытную свинину как сырьё для выработки мясных продуктов и торговли в розницу. Хорошо выраженный цвет и высокое содержание пигментов не накладывает ограничений по общепринятым дозам применения нитрита натрия, а также использования её в комбинации с другими видами сырья.
Для исследования были взяты навески массой 5-Юг четырехглавой мышцы свинины КБ и КБ+Л.
Исследуемые образцы помещали в колбу пьезосенсора, после чего троекратно проводили анализ. Полученные результаты усредняли и представляли кА среднестатистические данные.
В процессе сорбции осмофорических компонентов мяса свинины КБ и КБ+Л снимали динамику процесса, которая фиксировалась ЭВМ в виде характерных графиков, приведённых на рис. 4.6-4.17.
