Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы по производству консервов с использованием сырья растительного и животного происхождения 9
1.1 Проблемы питания населения РФ 9
1.2 Функциональное питание 13
1.3 Ассортимент консервов 18
1.4 Функциональные ингредиенты 23
Цель и задачи исследований 39
2. Объекты и методы исследования, постановка эксперимента 40
2.1 Объекты исследования 40
2.2 Методы исследования 41
2.3 Постановка эксперимента 44
3. Моделирование рецептур мясорастительных консервов для людей с высокой физической активностью 45
3.1 Теоретические основы 45
3.2 Математическое моделирование рецептур 52
4. Исследование и обоснование режимов производства консервов эмульсионного типа 60
4.1 Приготовление эмульсии и выбор оптимального режима куттерования 60
4.2 Обоснование массовой доли хитозана 68
4.3 Обоснование выбора режима стерилизации 72
4.4 Изменение пищевой и биологической ценности мясорастительных консервов при стерилизации 76
5. Исследование изменений макро- и микронутриентного состава консервов при хранении и обоснование сроков их годности 82
5.1 Изменение белковой фракции 83
5.2 Изменение липидной фракции з
5.3 Изменение содержания витаминов 102
5.4 Биологическая ценность консервов
5.4 Показатели безопасности мясорастительных консервов 107
5.5 Технологическая схема производства мясорастительных консервов и их сроки годности 109
Выводы 112
Список литературы
- Ассортимент консервов
- Методы исследования
- Изменение пищевой и биологической ценности мясорастительных консервов при стерилизации
- Биологическая ценность консервов
Введение к работе
Актуальность темы. Научная информация в области нутрициологии свидетельствует о том, что в условиях жизни современного человека сложно обеспечить адекватное снабжение организма всеми необходимыми макро- и микронутриентами за счет традиционного питания.
Теоретические основы создания новых видов функциональных продуктов питания, разработанные учеными Роговым И.А., Токаевым Э.С., Липатовым Н.Н., Шаззо Р.И. и другими, развиваются и применяются в настоящее время многими исследователями.
Определенную нишу в питании населения занимают консервы, отличающиеся удобством в приготовлении и транспортировании, высокой энергетической ценностью, длительным сроком годности. Однако многие из них производятся без учета потребности организма человека в пищевых и особенно биологически активных веществах в зависимости от вида физической нагрузки. На основании рекомендаций ФАО/В 03 Институтом питания РАМН в качестве объективного критерия только энергетического соответствия предложен коэффициент физической активности (КФА), изменяющийся в пределах от 1,4 до 2,5 в зависимости от вида и тяжести труда. В этой связи перспективным направлением является создание консервов, как многокомпонентных систем (мясорасти-тельных), с заданным химическим составом и функциональными свойствами для работников тяжелого физического труда (КФА=2,3), составляющих значительную часть населения.
В технологии мясорастительных консервов эмульсионного типа, предназначенных для людей с высокой физической активностью, важное значение имеет выбор основного и вспомогательного сырья, пищевых и биологически активных добавок.
В последние десятилетия проводятся исследования по применению хито-зана и его производных в пищевых технологиях, что обусловлено его биологической активностью, способностью улучшать функционально-технологические и структурно-механические свойства пищевых систем и соответствием требованиям, предъявляемым к пищевым добавкам.
При установлении срока годности новых видов мясорастительных консервов необходимо учитывать не только показатели качества и безопасности, установленные в нормативной документации, но и изменения биологически активных веществ, определяющих пищевую и биологическую ценность готового продукта.
В связи с вышеизложенным актуальным является разработка рецептур и технологии мясорастительных консервов эмульсионного типа с повышенной пищевой и биологической ценностью, предназначенных для людей с высокой физической активностью.
Цель и задачи исследований. Цель исследования — разработать рецептуры и технологию мясорастительных консервов эмульсионного типа, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу в соответствии с медико-
биологическими рекомендациями, предъявляемыми к питанию людей с высокой физической активностью. Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
- обосновать выбор основного и вспомогательного сырья, а также функцио
нальных ингредиентов, входящих в состав мясорастительных консервов эмуль
сионного типа;
- составить рецептуры мясорастительных консервов, сбалансированные по
макро- и микронутриентному составу с помощью методов компьютерного
моделирования с учетом их потерь при стерилизации и хранении.
- оптимизировать технологические параметры куттерования мясорастительной
эмульсии;
- исследовать влияние массовой доли хитозана на функционально-
технологические и реологические свойства эмульсии;
исследовать влияние стерилизации консервов на аминокислотный и жирно-кислотный состав, содержание витаминов;
определить влияние различных режимов хранения на содержание витаминов, белковую и липидную фракции, показатели безопасности.
установить сроки годности мясорастительных консервов при различных режимах хранения;
разработать техническую документацию на производство мясорастительных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью.
Научная новизна работы: -с помощью компьютерного моделирования в программной среде Delphi на основе данных о пищевой и биологической ценности основного, вспомогательного сырья и функциональных ингредиентов подобраны компоненты и их соотношения в рецептурах мясорастительных консервов эмульсионного типа; -установлено влияние параметров куттерования и массовой доли N-триметилаллилхитозана и глутамат N-метилхитозана на функционально-технологические и реологические свойства эмульсии;
обоснован режим стерилизации мясорастительных консервов; требуемая летальность F12i2i микроорганизмов определена по CI. sporogenes.
получены данные об аминокислотном, жирнокислотном, витаминном и минеральном составе разработанных мясорастительных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью;
установлено, что значения коэффициентов рациональности Re изменялись от 0,85 до 0,89, показатели сопоставимой избыточности о от 4,54 до 6,46, значения коэффициента жирнокислотного соответствия Ri.i (і=1..3) составили от 0,47 до 0,58 в зависимости от компонентного состава, температуры и продолжительности хранения консервов;
составлены уравнения, характеризующие зависимость изменения белковой и липидной фракции консервов, изготовленных по разработанным рецептурам, от температуры и продолжительности хранения.
Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры и технология мясорастительных консервов, сбалансированных по основным макро- и микронутриентам в соответствии с медико-биологическими рекомендациями, предъявляемыми к питанию людей с высокой физической активностью.
Предложены технологические режимы куттерования исходного сырья при изготовлении эмульсии с учетом массовой доли хитозана.
По результатам физико-химических и микробиологических исследований установлен срок годности мясорастительных консервов для людей с высокой физической активностью при различных режимах хранения с учетом коэффициента резерва.
Разработаны технические условия (ТУ 9217-001-05091131-2008) и технологическая инструкция по производству мясорастительных консервов эмульсионного типа на основе мяса птицы ручной и механической обвалки.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на IV международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», г. Москва, 2005 г.; на международной конференции «Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России», г. Санкт-Петербург, 2005 г.; на 31, 32, 33 научно-технических конференциях по итогам НИР профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников СПбГНиПТ, г. Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2008 г.; на IV Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2006 г.; на V юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2007 г.; на II Всероссийском форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии, г. Санкт-Петербург, 2007 г.; на I Всероссийской конференции студентов и аспирантов, г. Кемерово, 2008 г.; на научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология», г. Калининград-Светлогорск, 2008 г.
Положения, выносимые на защиту:
теоретические и экспериментальные исследования по компьютерному моделированию и оптимизации рецептур мясорастительных консервов в соответствии с медико-биологическими рекомендациями, учитывающими специфику питания людей с высокой физической активностью;
динамика функционально-технологических и реологических свойств мясорастительных эмульсий в зависимости от массовой доли хитозана различных марок;
изменение показателей пищевой и биологической ценности разработанных продуктов в процессе стерилизации и хранения при различных температурных режимах;
- технологическое обоснование сроков годности мясорастительных консервов для людей с высокой физической активностью, обеспечивающих максимальное сохранение биологически активных веществ.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Подана заявка на изобретение «Способ производства мясорастительных консервов», регистрационный № 2007138901/13(042558). Получено положительное решение по результатам формальной экспертизы.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах основного текста, включает введение, обзор научной литературы, методическую и экспериментальную части, выводы, список использованной литературы, включающий 179 наименований, в т.ч. 135 отечественных и 44 зарубежных и приложения.
Ассортимент консервов
В этой связи перспективным направлением становится создание продуктов с функциональными свойствами на основе мяса для разных групп населения с учетом специфики метаболических процессов, в частности, для людей с высокой физической активностью в связи с особенностями профессиональной деятельности [25, 83, 85, 100].
На данном этапе экономического развития России расширяется ассортимент продовольствия за счет нового поколения нутриентно адаптированных продуктов питания, которые разрабатываются на мясной, молочной и зерновой основе.
В последние годы И.А. Роговым, Э.С. Токаевым, Н.Н. Липатовым, В.Г. Высоцким, Е.И. Титовым, Л.Ф и другими учеными ведутся исследования по разработке новых видов продуктов питания с лечебным и профилактическим эффектом [39, 46,48].
Для мясной отрасли также разработан ассортимент таких продуктов [2, 47, 57, 62, 75], однако, мясорастительные консервы эмульсионного типа, сбалансированные по макро- и микронутриентному составу, предназначенные для людей с высокой физической активностью представлены в нем ограниченно.
ВНИИ мясной промышленности разработан ряд лечебно-профилактических и функциональных продуктов: консервы «Фарш «Бодрость» (ТУ 9216-494-00419779-2000), консервы «Фарш «Пикантный»-(ТУ 9216-504-00419779-2000), консервы «Мясо с грибами» (ТУ 9216-526-00419779-2000), Диетические мясорастительные консервы «Мясо с нутом».
При создании таких продуктов используют сырье растительного и животного происхождения, витамины и минеральные вещества с научным обоснованием их выбора с целью сокращения дисбаланса в пище. Однако ассортимент и выпуск продуктов питания с функциональными свойствами назначения невелик. В основу разработки были положены медико-биологические рекомендации, предъявляемые к качеству функциональных мясных продуктов профилактического действия, основные принципы построения рационов питания для определенной группы населения, работающей с высокой физической активностью [25, 118, 126, 133].
Создание таких консервов позволяет мясной промышленности обеспечить потребителей разной профессиональной ориентации продуктами для ординарного и массового потребления, которые будут способствовать снижению уровня заболеваемости и смертности людей, связанных с неполноценным питанием.
Согласно действующим нормативным документам при оптимизации состава стерилизованных мясорастительных консервов ориентируются на технологическую, микробиологическую и теплофизическую составляющие процесса.
Для повышения качества стерилизованных консервов остается актуальным вопрос о максимальном сохранении химического состава мясорастительного сырья. На практике это возможно путем разработки режимов стерилизации с учетом летального воздействия нагревания на микрофлору продукта без оценки характера изменения пищевых веществ мясорастительных консервов. Другим повсеместно выдвигаемым, но не выполняемым требованием является адекватность химического состава консервов физиологическим нормам потребления пищевых веществ.
Качество мясорастительных консервов функционального назначения должно соответствовать основным принципам сбалансированного питания, а их нутриентный состав адаптирован физиологическим особенностям потребителя. Эти требования существенно влияют на алгоритм разработки технологии консервов такого питания. Актуальность расширения ассортимента мясорастительных консервов, специфические медико-биологические рекомендации к качеству консервов функционального назначения, методологии поиска сырья, компонентов, разработки рецептур, технологических регламентов и режимных параметров - все это объективно формирует комплекс новых направлений прикладных исследований на стыке фундаментальных наук и ряда смежных дисциплин (нутрициологии, квалиметрии, токсикологии) [155]. Разработка нового ассортимента мясорастительных консервов производится по следующим принципам: - обоснование химической безопасности сырья как массового, так и функционального питания; - разработка рецептур консервов, обеспечивающих регулирование пищевой ценности продукта с учетом медико-биологических рекомендаций и целевого использования; - обоснование щадящей технологии с целью сохранения основных, незаменимых и биологически активных веществ сырья и материалов. Таким образом, при разработке мясорастительных консервов эмульсионного типа необходимо регулировать показатели пищевой ценности для формирования потребительских свойств, которые способствуют укреплению здоровья людей, в том числе с высокой физической; активностью [8, 25, 126].
Разработка технологии и рецептур многокомпонентных продуктов целевого назначения с заданным содержанием макро- и микронутриентов базируется на современных положениях физиологии, биохимии и медико-биологических рекомендациях удовлетворения потребности населения в основных пищевых компонентах: белках, жирах, углеводах, макро- и микронутриентах [53].
Основным компонентом разрабатываемого ассортимента мясорастительных консервов является мясное сырье (говядина, мясо птицы после ручной и механической обвалки, свинина полужирная), содержащее биологически активные компоненты - незаменимые аминокислоты, жирные кислоты, биоактивные пептиды, витамины, природные антиоксиданты, минеральные вещества (железо, цинк, кальций, селен), пищевые волокна.
Мясной продукт является эффективным адаптогеном. Присутствие в белке заменимых и незаменимых аминокислот, ответственных за рациональный метаболизм, приближение их к сбалансированному оптимуму, наличие необходимых для биосинтеза липопротеидных клеточных мембран, гормонов, полиненасыщенных жирных кислот способствуют существенному улучшению общего статуса организма, что особенно важно при интенсивном расходовании энергии [136].
Функциональные свойства мяса, включенного в состав мясорастительных консервов, сырье растительного происхождения и биологически активные добавки (витамины, коферменты, антиоксиданты, энергодающие соединения; средства, влияющие на кровоток и реологические свойства крови) взаимно дополняют и усиливают друг друга, благодаря чему предлагаемый ассортимент мясорастительных консервов способствует не только повышению общей устойчивости организма к большим физическим нагрузкам и интенсификации восстановительных процессов, эффективному восстановлению работоспособности, но и профилактике разных патологических состояний, в частности сердечно-сосудистой системы, которые могут возникать при воздействии физических нагрузок.
Методы исследования
Питание, построенное на научной основе, гарантирует воспроизводство рабочей силы, повышение производительности труда, укрепление обороноспособности страны [16].
Разработка технологии и рецептур многокомпонентных продуктов целевого назначения с заданным содержанием незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и других биологически активных соединений базируется на современных положениях физиологии, биохимии и медико-биологических принципах удовлетворения потребности людей с высокой физической активностью в основных макро- и микронутриентах [7].
В настоящее время технология производства мясных продуктов выходит на качественно новый уровень, характеризующийся переходом к проектированию их потребительских свойств, направленный на выпуск изделий определенной социальной ориентации с биологической и пищевой ценностью, адекватной физиологическим потребностям организма [52, 67].
При составлении рецептур мясных продуктов, как правило, используют эмпирические методы, базирующиеся на подборе разных комбинаций ингредиентов. Использование математических методов позволяет научно обосновать и совершенствовать управление технологическими процессами, например, составление рецептурной смеси заданного качества при частичной замене основного сырья ингредиентами растительного происхождения [66].
Современный уровень развития химии пищи, медико-биологии и компьютерного моделирования создал условия для возникновения в пищевой отрасли принципиально нового направления - моделирование комбинированных продуктов питания. В основе моделирования лежит принцип пищевой комбинаторики, т.е. процесс создания рецептур новых видов пищевых продуктов путем обоснованного количественного подбора основного сырья, ингредиентов, пищевых добавок и биологически активных добавок, совокупность которых обеспечивает формирование требуемых органолептических и физико-химических свойств продукта, а также заданный уровень пищевой, в т.ч. биологической и энергетической ценности.
Таким образом, под моделированием пищевых продуктов понимают процесс создания рациональных рецептур и/или структурных свойств, обеспечивающих задаваемый уровень адекватности [28, 67].
Конструирование пищевых продуктов представляет собой процесс создания продукта как единого целого из отдельных элементов, индивидуально не обеспечивающих задаваемые свойства.
Следует отметить, что термин «комбинированные продукты питания», отражает не столько особенности рецептурного состава пищевых продуктов, которые в большинстве случаев многокомпонентны и могут представлять собой комбинацию различных видов сырья, инфедиентов, пищевых добавок и т.д., сколько специфику используемого для оптимизации рецептурного состава метода комбинаторного перебора количественных долей отдельных инфедиентов в рецептуре с выбором структуры с требуемым уровнем адекватности.
Применение математических методов в моделировании многокомпонентных продуктов позволяет: — оптимизировать рецептурный состав и качественные характеристики традиционных продуктов питания; — расширить ассортимент индустриальных пищевых продуктов второго поколения, в которых, благодаря их многокомпонентному составу, обеспечивается задаваемый уровень соотношения пищевых веществ статистически обоснованному эталону, учитывающему специфику метаболизма у конкретных детерминированных групп населения, объединенных национальными, возрастными или иными признаками; — создать индустриальные пищевые продукты - т.е. пищевые продукты, в которых массовые доли компонентов подобраны таким образом, что они обусловливают возможность целевого и функционального питания определенных групп населения; - в условиях белоксодержащего сырья оптимизировать условия его использования и вовлечь в сферу потребления нетрадиционные источники белка, БАД и т.д.
Концептуальные подходы компьютерного моделирования пищевых продуктов с заданными качественными характеристиками базируются на оптимизации выбора различных видов сырья и соотношений ингредиентов рецептур, которые в совокупности позволяют получить композицию, в наибольшей степени соответствующую по количественному содержанию и качественному составу нутриентов (незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, витаминный и минеральный состав) медико-биологическим рекомендациям и показателям пищевой и биологической ценности [29, 37].
Одной из главных задач при моделировании функциональных продуктов питания для различных групп населения является соответствие биохимических и качественных характеристик продуктов физиологическим особенностям организма человека.
Для решения этой задачи необходимо на основе медико-биологических рекомендаций разработать модель продукта, учитывающую требуемый химический состав (белок, жир, влага, углеводы и др.), массовые доли основных компонентов продукта (главные рецептурные составляющие, клетчатка, биологически активные добавки, ферменты, витамины и др.), структурные соотношения показателей биологической ценности продукта (амино- и жирнокислотный составы) по различным критериям соответствия. При этом должна учитываться специфика рационального питания определенных категорий населения.
Создание таких моделей связано с накоплением базы данных о физиологических особенностях питания различных групп населения, а также о химическом составе, физических свойствах, пищевой, биологической и энергетической ценности, медико-биологических рекомендациях, санитарно-гигиенических нормах безопасности и других характеристиках сырья и конечных продуктах. На основе базы данных формируется база знаний в виде параметрических описаний моделируемого продукта, вариантов рецептур, балансных уравнений и структурных соотношений между определяющими компонентами [28, 52].
Изменение пищевой и биологической ценности мясорастительных консервов при стерилизации
В процессе производства мясорастительных консервов основное и вспомогательное сырье подвергается механическому воздействию и тепловой обработке, оказывающим влияние на функционально-технологические и реологические свойства мясорастительной эмульсии.
Мясное сырье: мясо куры II категории, мясо птицы механической обвалки, свинину полужирную предварительно измельчали, овощи - перец болгарский или морковь мыли, чистили, крупы - фасоль или чечевицу бланшировали до состояния кулинарной готовности, подготавливали 1%-й раствор хитозана,в лимонной кислоте (содержание лимонной кислоты - 1%).
Гомогенную массу получали, последовательно измельчая и одновременно перемешивая мясное сырье, 60% льда, соль йодированную, оставшийся лед, гидратированный соевый изолят, перец болгарский, морковь; фасоль и чечевицу, бланшированные до состояния кулинарной готовности, 1%-й раствор хитозана в лимонной кислоте, масло растительное рафинированное и/или жир свиной, вкусоароматическую и витаминно-минеральную добавки, измельчали в течение 11-йЗ мин. с конечной температурой не выше 12 14С.
Качество мясорастительных консервов эмульсионного типа, как дисперсионных систем, зависит от влагоудерживающей (ВУС), жироудерживающей (ЖУС) способности и эффективной вязкости (п).
Для изучения влияния технологических параметров гомогенизации на исследуемые показатели использовали метод планирования многофакторного эксперимента, основные характеристики которого приведены в табл. 4.1. В качестве функции отклика выбраны ВУС, ЖУС и л. Исследовали изменение этих показателей в зависимости от скорости вращения ножей м (кодированная переменная Xi) при гомогенизации на установке Grindomix GM200 и продолжительности гомогенизации т (кодированная переменная Хг). Значения и изменяли в пределах от 2000 до 4000 об/мин, х - от 30 до 70 с. При всех условиях проведения эксперимента конечная температура не должна превышать 12-14С.
Эксперименты проводились в трехкратной повторности, данные обрабатывали методами математической статистики при доверительной вероятности 0,95 с использованием компьютерной программы Microsoft Excel. Результаты опытов по исследованию технологических параметров гомогенизации на выбранные показатели приведены в табл. 4.2.
Для проверки воспроизводимости опытов предварительно проведено по два параллельных опыта в каждой серии экспериментов по изучению влияния технологических параметров гомогенизации на ВУС, ЖУС и т). Для каждой серии параллельных опытов определены оценки дисперсии. Таблица 4.2 — Матрица планирования полного двухфакторного эксперимента и результатов опыта
Расчетные значения критерия Кохрена (G) для консервов, изготовленных по рецептуре №1 и №2, составили: GBYC=0,48 И GByc 0,42; G Kyc=0 31 и ОЖУС=0,40; Grj=0,66 и Gr=0,67. Табличное значение критерия Кохрена (GT) составляет 0,99 при доверительной вероятности 0,95, числе параллельных опытов К=2 и числе степеней свободы f=K-l. Все опыты воспроизводимы, так как GBYC GT, GXYC GT И Gn GT. На основании обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость изменения ВУС, ЖУС, л от v и т.
После проверки значимости коэффициентов регрессии и проверки гипотезы адекватности полученных уравнений с помощью критерия Фишера для математического описания исследуемых процессов предложены следующие зависимости для консервов, изготовленных по рецептуре №1:
В результате проведения эксперимента фиксировались изменения функционально-технологических и реологических свойств мясорастительной эмульсии в зависимости от технологических параметров гомогенизации. Из рис. 4.1.(а) и 4.1.(6) видно, что максимальные значения ВУС и ЖУС соответствуют измельчению при скорости вращения ножей прибора 2500 и 3000 об/мин для консервов, изготовленных по рецептурам №1 и №2 соответственно, а далее с увеличением числа оборотов происходит снижение этих функционально-технологических свойств.
При обработке мясорастительного сырья на первой стадии преобладает механическое разрушение тканей, выход белков, их интенсивное набухание, взаимодействие между собой и добавляемой водой, образование белковой пространственной матрицы. Дальнейшая гомогенизация приводит к диспергированию жира, уменьшению линейных размеров морфологических элементов эмульсии, перемешиванию компонентов фарша, что обеспечивает получение стабильной водо-белково-жировой эмульсии. Однако степень измельчения должна быть достаточной, чтобы обеспечить необходимое количество водо- и солерастворимых белков для покрытия диспергированных жировых частиц, так как они являются материальной основой для образования после их тепловой коагуляции непрерывного каркаса, который в конечном счете и обеспечивает структуру готового продукта [27, 30].
Период куттерования ниже или выше нормативного приводит к снижению функционально-технологических и реологических свойств мясорастительной эмульсии.
Так, небольшой период куттерования не обеспечивает необходимую степень измельчения сырья, выхода белка в систему фарша и эффективного перемешивания, а сверхнормативное куттерование приводит к тому, что образуются очень мелкие капли жира, которые менее устойчивы под действием сопротивления трения жидкой фазы, чем более крупные. Следовательно, при термической обработке происходит обратное соединение капелек в более крупные с выделением из продукта жира и бульона. К тому же при слишком тонком измельчении количество жировых шариков растет и их общая поверхность увеличивается, что требует наличия большего количества растворенного белка для стабилизации системы жир-вода [11, 27, 74, 76, 124].
На рис. 4.2. и 4.3. в двойных логарифмических координатах представлена графическая зависимость между эффективной вязкостью и градиентом скорости мясорастительной эмульсии при температуре 12-14 С, характерной для производственного процесса, при изменении градиента скорости сдвига (у) от 0,33 до 145,8 с"1.
Биологическая ценность консервов
Так как фактическая летальность для режима стерилизации , выбранного на основании литературных данных, составила 9,00 усл. мин., что меньше требуемой, поэтому время выдержки при температуре собственно стерилизации было увеличено на 5 мин. Фактическая летальность составила для режима стерилизации составила 10,70 усл. мин. [120].
После стерилизации при разгрузке автоклавов производили первую (горячую) сортировку, после которой банки охлаждали водой до 40С для скорейшего создания условий, предотвращающих развитие остаточной микрофлоры в содержимом банки. При быстром охлаждении банок происходит не только торможение развития остаточной микрофлоры, но и повышаются вкусовые качества консервов [4, 59, 60].
Биологическая ценность белков определяется аминокислотным составом белковой композиции и в то же время зависит от степени гидролиза высокомолекулярных соединении до низкомолекулярных азотистых веществ, способных к взаимодействию при высоких температурах с другими ингредиентами.
Данные об изменении аминокислотного состава консервов, изготовленных по рецептурам № 1-4, при температуре стерилизации 120С представлены в табл. 4.3-4.4. Таблица 4.3-Изменение аминокислотного состава консервов при стерилизации
Известно, что липиды мяса птицы второй категории и мяса куры механической обвалки содержат большое количество линолевой, линоленовой и арахидоновой жирных кислот, что обусловливает не только их высокую пищевую ценность, но и химическую нестабильность. Обладая высокой реакционной способностью, липиды птицы могут значительно изменяться с образованием различных соединений, в том числе нежелательных, поэтому требуется тщательный анализ изменений, происходящих с ними при тепловой обработке [149, 162, 170].
Стерилизованные консервы, в том числе мясорастительные, предназначены для длительного хранения, продолжительность которого зависит от компонентного состава, технологии изготовления, режимов стерилизации и условий хранения [96, 156].
Согласно нормативной документации, в которой установлены показатели качества, в среднем срок годности мясорастительных консервов составляет 2-4 года при температуре от 0 до 25С и влажности воздуха не более 75%. Под показателями качества согласно ГОСТ 4.29-71 подразумеваются физико-химические, микробиологические и органолептические свойства мясорастительных консервов, тогда как в Федеральном законе «О качестве и безопасности пищевых продуктов» понятия безопасность и качество разделены. Так, под качеством понимают совокупность свойств и характеристик пищевых продуктов, способных удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности; а под безопасностью - состояние, при котором риск вреда или ущерба потребителю ограничен допустимым уровнем вредных веществ. С вступлением в силу Федерального закона «О техническом регулировании» от 27.12.2002 г. для всех товаров безопасность стала основой обязательного технического регулирования на федеральном уровне, а за качество отвечают производитель, поставщик-продавец, но в добровольном порядке.
В соответствии с ГОСТом 4.29-71 в мясорастительных консервах определяют составных частей консервов, содержание поваренной соли, жира и белка. В то же время в процессе длительного хранения мясорастительных консервов протекают биохимические, физико-химические и микробиологические процессы, в результате которых образуются и накапливаются продукты гидролиза и окисления белков и жиров, влияющие на их качество, пищевую ценность и безопасностьтакие показатели качества как внешний вид, запах и вкус, цвет, консистенция, соотношение.
С целью установления сроков годности разработанных мясорастительных консервов по ряду физико-химических показателей проводилось комплексное исследование качества, характеризующее процессы гидролиза, окисления белков и липидов в продукте при хранении [96, 156]. Хранение консервов проводили в стеклянных банках №3 при температурах (20±3)С и (3±1)С, влажности воздуха не более 75% в течение 28 и 21 мес, с учетом коэффициента резерва 1,15 через каждые 3 мес согласно Методическим указаниям МУК 4.2.1847-04.
Одним из показателей, характеризующих изменение белковой фракции при хранении консервов, является содержание амино-аммиачного азота (количество азота аминогрупп и азота аммиака), которое увеличивается в течение всего периода хранения независимо от рецептуры и температуры хранения (рис. 5.1, 5.2). Данные об изменении аминокислотного состава консервов, изготовленных по рецептурам № 1-2, в течение времени хранения (тхр) представлены в табл. 5.1-5.2.
Достоверные сведения о механизмах гидролиза липидов при хранении стерилизованных мясорастительных консервов в настоящее время отсутствуют. Можно предположить, что этот процесс определяется наличием остаточной микрофлоры, способной продуцировать липазы. В случае гидролиза триацилглицеринов, в состав которых входят низкомолекулярные жирные кислоты, увеличивается возможность окислительной порчи жира при хранении [132, 148, 150].
Как следует из рис. 5.3, 5.4 и табл. 5.7, скорость увеличения значения кислотного числа в мясорастительных консервах, изготовленных по рецептурам №3-4, больше, чем в мясорастительных консервах, изготовленных по рецептурам №1-2. Это связано с тем, что мясо птицы механической обвалки содержит больше как линолевой кислоты, так и суммарного количества ненасыщенных жирных кислот, которое обусловливает не только высокую пищевую ценность липидов мяса птицы механической обвалки, но и их химическую нестабильность. Обладая высокой реакционной способностью, липиды мяса птицы механической обвалки могут значительно изменяться с образованием различных нежелательных соединений.
Накопление свободных жирных кислот приводит к снижению рН. Несмотря на то, что свободные жирные кислоты не вызывают изменения вкуса, запаха продукта и не ухудшают его качество, тем не менее, гидролиз нежелателен, так как свободные жирные кислоты окисляются быстрее, чем триацилглицерины, и этим способствуют окислительным процессам в продукте. Незначительное снижение активной кислотности наблюдается только в мясорастительных консервах, изготовленных по рецептурам №3-4, после 6 мес хранения, затем после 9 мес хранения наблюдается незначительное увеличение значения рН, свидетельствует о наличии абиогенных процессов в продукте, которые, по-видимому, связаны с окислением жиров [89].
Энергия активации для реакций окисления свободных жирных кислот (Сі8:)) при хранении консервов составляет 63,0 Дж/моль. Критерием глубины окислительных процессов является уровень накопления перекисей, карбонильных соединений, снижение содержания ненасыщенных жирных кислот, определяемых по показателям перекисного и тиобарбитурового чисел.
