Содержание к диссертации
Введение
1. Современные тенденции и перспективы производства специальных поликомпонентных продуктов для питания людей, работающих в условиях повышенных физических нагрузок 8
1.1 Энергетический обмен. Характеристика структуры населения по уровню энергозатрат 8
1.2 Особенности метаболизма в организме людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 11
1.3 Биохимическое обоснование потребностей в питательных веществах организма людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 18
1.4 Медико-биологические рекомендации к продуктам для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 22
1.5 Существующий опыт производства продуктов питания для людей, работающих в условиях повышенных физических нагрузок 25
1.6 Заключение по обзору научно-технической и патентной информационной литературы, задачи исследований 37
2 Объекты исследований и методы анализа качества и безопасности сырья и продуктов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 39
2.1 Схема и объекты проведения исследований, изучаемые показатели. 39
2.2 Методы исследований 41
2.2.1 Методы определения физико-химических показателей продукции. 41
2.3 Методы гистологического и патоморфологического исследования 51
2.4 Методы определения биологической ценности 53
2.5 Методы определения органолептических показателей 56
2.6 Микробиологические исследования 56
2.7 Методы определения функционально-технологических свойств... 59
2.7.1. Определение эмульгирующей способности и стабильности эмульсии сд
2.7.2. Определение влагосвязывающей способности 59
2.7.3. Определение гелеобразующей способности 61
2.8 Математическое планирование эксперимента 62
2.9 Теоретические аспекты компьютерного проектирования многокомпонентных продуктов с требуемым комплексом показателей пищевой ценности 64
2.10 Обработка животного сырья низкочастотными электромагнитными полями 68
2.11 Метод газожидкостной обработки растительного сырья 70
3 Теоретическое обоснование и разработка технологии производства сбалансированных мясорастительных консервов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой с использованием современных физических и биотехнологических способов перера ботки сельскохозяйственного сырья 72
3.1 Характеристика растительных культур, районированных в юго-восточных районах Краснодарского края 72
3.2. Совершенствование процесса подготовки растительного сырья для производства мясорастительных консервов специализированного на значения 85
3.3 Анализ сырья животного происхождения, предназначенного для производства мясорастительных консервов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 88
3.4 Обработка животного сырья низкочастотным электромагнитным полем 94
3.4.1 Исследование влияния ЭМП на микробиологические показатели 94
3.4.2 Исследование влияния ЭМП на биохимические показатели животного сырья
3.4.3 Исследования влияния НЧ ЭМП на микроструктуру мясного сырья 101
3.5 Разработка рецептур мясорастительных продуктов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 105
3.6 Компьютерное моделирование рецептур функциональных продуктов питания для людей, занятых тяжелым физическим трудом 107
3.6.1 Моделирование аминокислотного состава 107
3.6.2 Компьютерное моделирование жирового модуля функциональных продуктов 111
3.6.3 Компьютерная оценка углеводного, витаминного и минерального состава моделируемых специальных продуктов 113
3.6.4. Описание рецептурного состава специальных продуктов 117
3.6.5 Исследование функционально-технологических свойств (ФТС) комбинированных мясных систем с применением фосфолипидов 129
3.6.6 Исследование функционально-технологических свойств (ФТС) комбинированных мясных систем с применением каррагинанов 133
3.6.7 Изучение прочности гелей с каррагинаном на приборе Валента 135
3.6.8 Определение дозировки внесения сухого каррагинана в комбинированные мясорастительные продукты 136
4 Промышленная апробация разработанной технологии мясорасти тельных консервов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой и оценка качества и безопасности готовой продукции 139
4.1 Технологические аспекты промышленного производства консерви рованных продуктов для питания людей, работающих с повышен ной физической нагрузкой 139
4.1.1 Разработка режимов стерилизации новых видов консервов 144
4.2 Комплексная оценка качества консервированных мясораститель ных продуктов для питания людей, работающих в условиях повы шенных физических нагрузок 147
4.2.1 Общий химический состав новых продуктов для питания людей, работающих в условиях повышенных физических нагрузок 147
4.2.2 Показатели безопасности 148
4.2.3 Органолептическая оценка 149
4.2.4 Оценка биологической ценности мясорастительных консервов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой 150
4.2.5 Изучение структурно-механических характеристик сбалансированных функциональных продуктов для питания людей, работающих в условиях повышенных физических нагрузок 152
4.3 Технико-экономические показатели производства консервирован ных продуктов для питания людей, работающих в условиях повы шенных физических нагрузок 153
Выводы 155
Список литературы
- Биохимическое обоснование потребностей в питательных веществах организма людей, работающих с повышенной физической нагрузкой
- Методы определения физико-химических показателей продукции.
- Совершенствование процесса подготовки растительного сырья для производства мясорастительных консервов специализированного на значения
- Комплексная оценка качества консервированных мясораститель ных продуктов для питания людей, работающих в условиях повы шенных физических нагрузок
Введение к работе
Проблема здорового питания различных групп населения сегодня имеет важное социально-экономическое значение. Систематические исследования, проводимые Институтом питания РАМН в различных регионах России, свидетельствуют о том, что структура питания населения в последнее время не соответствует концепции сбалансированного питания академика А.А. Покровского и, прежде всего, по уровню потребления незаменимых пищевых веществ/13,19,52/.
Современное продовольственное положение России характеризуется снижением потребления основных продуктов питания, что связано не только с уменьшением их производства, но и снижением реальных денежных доходов населения. Обозначенные негативные моменты в большей степени затрагивают проблему питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой, численность которых составляет около 200 тыс. человек по Краснодарскому краю и более 15 млн. по стране. /42,53/.
В этих условиях резко возрастают потребности организма в пластических и энергетических нутриентах. Дефицит белков в рационе особенно опасен /205/, так как в отличие от жиров и углеводов запаса белка в организме нет /23,40,101,108/.
В Российской Федерации практически отсутствуют специализированные продукты питания для данной категории населения, в связи с чем возникла необходимость создания качественно новых продуктов питания на мясораститель-ной основе, отличающихся не только оптимальным содержанием основных макро- и микронутриентов, но и высокими вкусовыми достоинствами, гигиенической безопасностью, низкой себестоимостью. /102,134/
В настоящее время мясная отрасль имеет большие возможности для увеличения объемов производства продуктов функционального питания, в том числе для освоения производства продуктов для питания людей с высокими коэффициентами физической активности. Во многом это связано с наличием больших
7 резервов белкового и жирового сырья, обладающего высокой биологической ценностью, позволяющего балансировать амино- и жирно-кислотный состав и регулировать энергетическую ценность, а также учитывать специфику метаболизма макропитательных веществ в организме потребителей данных групп населения/13,14,39/.
Совершенствование биотехнологических принципов обработки сырья растительного и животного происхождения с целью интенсификации технологических процессов и получения продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности весьма актуально /12,16,127/.
Развитие этого направления полностью соответствует «Концепции Государственной политики в области здорового питания на период до 2005 года», в которой, в частности, предусмотрено развитие биотехнологии получения новых видов пищевых продуктов с использованием пищевых добавок, биологически активных веществ, а также применение вторичного белоксодержащего сырья пищевой промышленности для производства продуктов питания /41,53/.
В мясной промышленности внедрены технологии комбинированы мясных продуктов, предложенные ведущими учеными. Это труды академика Покровского А.А. и его учеников, работы известных российских ученых Гаркави Л.Х, Липатова Н.Н, Титова Е.И, Сергеева В.Н, Горизонтова П.Д, Квакиной Е.Б, Ме-ерсон Ф.З, Панина Л.Е, Погодаева К.И, Кукеса В.Г, Казначеева В.М, Маянской Н.Н, Рогова И.А, Касьянова Г.И., Тимошенко Н.В., Донченко Л.В., канадского учёного G.Selje.
Целью настоящей диссертационной работы является разработка технологии консервированных мясорастительных продуктов для питания людей, работающих с повышенной физической нагрузкой, с использованием современных физических и биотехнологических методов переработки сельскохозяйственного сырья.
Биохимическое обоснование потребностей в питательных веществах организма людей, работающих с повышенной физической нагрузкой
Воздействие вредных факторов, таких как тяжелые физические нагрузки, в сочетании со значительным психоэмоциональным напряжением, способствует развитию хронического производственного стресса/139,161,200/.
Доказано, что производственный стресс вызывает перестройку метаболизма и физиологических функций, направленных на повышение устойчивости организма и на мобилизацию энергетических ресурсов, необходимых для нормального функционирования всех органов и систем, и прежде всего сердечнососудистой.
Течение сердечно-сосудистых заболеваний у людей, работающих с повышенной физической нагрузкой, характеризуется значительным прогрессирова-нием после изменения характера трудовой деятельности, быстрыми темпами достижения так называемых крайних точек - инфарктов и инсультов, что обуславливает уменьшение ожидаемой продолжительности жизни трудоспособного населения. Заболевания сердечно- сосудистой системы при среднестатистическом коэффициенте исследований людей, занятых тяжелым физическим трудом, в основном характеризуются наличием ишемической болезнью сердца -41%; гипертонической болезнью — 44%; гипертрофией левого желудочка -35%; дилатацией полости левого желудочка - 2% /138,151/.
Анализ показателей липидного обмена выявил гиперлипопротеидемию, а именно, достоверное повышение уровня атерогенных липидов - триглицеридов общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, апопротеидов В (р 0,001). Уровень альфа-холестерина оставался в пределах физиологической нормы, а содержание апопротеина А1 достоверно превышало среднестатистические величины.
Интерпретация результатов липидного обмена (уровня липопротеидов) свидетельствует о высокой степени риска развития атеросклероза /167,185/.
Особое внимание вызывает достоверное повышение уровней глюкозы и кортизола по сравнению с контролем. Активность миокардиальных маркеров креатинофосфокиназы (КФК), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), аспартатами-нотрансферазы (ACT) оставалась в пределах физиологических колебаний. Активность ферментов печени - аланинаминотрансферазы (АЛТ) превышало среднестатистические контрольные значения.
Нарушение нейроэндокринной регуляции играет важную роль в возникновении ишемической болезни сердца. Атеросклероз коронарных сосудов и множественные их стенозы являются результатом генетически и алиментарно детерминированных нарушений метаболизма липидов /110,138,181/.
Производственные психофизические факторы, формирующие патогенетические механизмы развития ишемической болезни и ее исход, нередко протекающие в виде острой сердечной недостаточности, обычно детерминированы чрезмерной по силе и длительности стресс-реакцией организма /69,212/.
Воздействия стресс-факторов вызывают важные молекулярные механизмы ишемического повреждения миокарда: - активацию перекисного окисления липидов (ПОЛ), продукты которого могут повреждать мембраны кардиомиоцитов и клетки проводящей системы сердца; - дислипидемию, чаще всего гиперлипидемию, свидетельствующую о нарушении транспорта в кровотоке и утилизации жирных кислот и как следствие - развитие атеросклеротических процессов; - активацию а -адренорецепторов под воздействием производственного стресса, что приводит к спазму коронарных артерий; - активацию каскада арахидоновой кислоты и образованию тромбоксана А2 и В2 - веществ, обладающих выраженными адгезивными свойствами, усиливающих спазм и увеличивающих его продолжительность.
Согласно точки зрения Меерсона Ф.З. и Пшенникова М.Г. адаптация к стрессорным ситуациям, развитие хронического производственного стресса и последующих патологических процессов является следствием взаимодействия стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем. Одновременно с активацией стресс-реализующих систем (симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой) происходит активация сопряженных с ними модуляторных регуляторных систем, к которым относятся ГАМК-ергическая, серотонинерги-ческая, система опиодных пептидов, регуляторная система простагландинов, антиоксидантная система. Важную роль в модулировании и ограничении активации механизмов производственного стресса играют медиаторы стресс-лимитирующей системы.
Недостаточная эффективность и врожденная или приобретенная неполноценность стресс-лимитирующих систем - главная причина патогенеза ишеми-ческого повреждения миокарда /49,209/.
Таким образом, развитие атерогенной дислипидемии, повышение уровня глюкозы и кортизола - отрицательные показатели длительного воздействия производственных стресс-факторов и представляют собой важные звенья патогенеза сердечно-сосудистой патологии /73,190/.
В связи с компенсаторными реакциями, обеспечивающими усиленный транспорт триглицеридов в клетки с последующим ресинтезом в жирные кислоты для энергообеспечения и адаптации организма в условиях воздействия физических стресс-факторов, происходит накопление липопротеидов в сыворотке крови. Длительное влияние физического стрессорного воздействия на содержание липопротеидов в сыворотке крови указывает на гиперферментацию аланинаминотрансферазы (АЛТ), которая может свидетельствовать о нарушении целостности цитоплазматических мембран. /49,183/.
Выдвигается предположение, что длительная активация симпатоадреналовой системы приводит к усилению процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) с последующим изменением молекулярной структуры и физико-химических свойств цитоплазматических мембран высокодифференцирован-ных клеток.
Методы определения физико-химических показателей продукции.
Допустимое расхождение между двумя параллельными определениями (г) не должно превышать значений, вычисляемых по формуле 2, но не более 0,1% абсолютного содержания общего азота: г = 0,03+0,02Х, (2) где Xi - среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, %.
Массовую долю азота в пересчете на сухое вещество продукта (Хз), в процентах, вычисляют по формуле 3: Х} х 100 Хз = (3) 100- W где X] - массовая доля азота в испытуемой пробе, %; W - влажность испытуемой пробы, %. Массовую долю белка (У) в процентах вычисляют по формуле 4: У = КХЬХ2 илиХ3 , (4) где К - коэффициент пересчета азота на белок, равный: для риса и продуктов из него - 6,00; для семян бобовых культур (гороха, фасоли и др.) - 6,25; для молока и молочных продуктов - 6,38; для мяса, птицы, рыбы и продуктов из них - 6,25.
Определение содержания липидов гравиметрическим методом в аппарате Сокслета /10/. Полное извлечение липидов из тканей достигается путем многократной экстракции летучим растворителем в аппарате Сокслета. Исследуемое вещество, после измельчения, взвешивают навеску массой (3,0000 ± 0,0002) г и помещают в тарированный бюкс с прокаленным песком. После чего, мясо перетирают с песком и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 - 105С до постоянной массы. Вычисляют массовую долю влаги в исследуемом образце. Сухой остаток используют для определения суммарных липидов. Сухую пробу переносят в гильзу и помещают в экстрактор аппарата Сокслета. В экстракционную колбу аппарата наливают эфир и прибор помещают на водяную баню, нагретую до температуры 45 - 50С. Продолжительность экстрагирования 4 - б ч. Экстрагирование считается законченным, если после испарения эфира на стекле не остается налета жира. Вычисление массовой доли липидов в исходной навеске осуществляется по формуле 5: Х} = 100 (т3 - т4) / (т, - т0) , (5) где тз — масса гильзы с навеской до обезжиривания, г; гп4 - масса гильзы с навеской после обезжиривания, г; ті - масса бюксы с песком и навеской до высушивания, г; то - масса бюкса с песком, г. Массовую долю липидов (% к массе абсолютно сухого вещества) определяют по формуле 6: Х2 = 100 (т3 - т4) / (т3 - т5) , (6) где т5 - масса гильзы, г.
Определение аминокислотного состава. Аминокислотный состав белков исследуемых образцов изучали на аминокислотном анализаторе "Hitachi" CLA-5 по стандартным методикам этой фирмы. Согласно этой методики навеска образца, содержащая 50 мг белка, взвешивалась с точностью до 0,0005 г. Затем навеска помещалась в стеклянную ампулу, заливалась 25 мл 6М раствора химически чистой соляной кислоты и запаивалась. Запаянные ампулы помещались в термостат, где в течение 22 - 24 часов при температуре 115С происходил кислотный и термический гидролиз белка исследуемой пробы. По завершении гидролиза ампулы охлаждались до комнатной температуры, вскрывались и их содержимое фильтровалось через стеклянный фильтр. Удаление соляной кислоты из фильтрата осуществлялось путем двукратного выпаривания в ротационном испарителе при температуре 40С. Обезвоженный образец растворяли в 10 мл нитратного буфера с рН=2,2 и в объеме 0,5 мл через автоматическую систему ввода анализатора подавался сначала в малую, а затем в большую ионообменные колонки, через которые также автоматически по следовательно пропускались элюирующие буферные растворы с рН=5,25; рН=3,25; рН=4,25. На выходе из колонки элюат смешивали с нингидрином, который при прохождении смеси через термостатируемый при 100С капилляр окрашивал зоны, содержащие аминокислоты. Оптическая плотность окрашенных зон непрерывно измерялась по мере их прохождения через кювету спектрофотометра при Х=570 нм (для пролина А,=440 нм) и фиксировалось самописцем на бумажной ленте. Расчет массовых долей аминокислот в белке исследуемых образцов определяли после идентификации площадей пиков, вычерченных при прохождении через ионообменную колонку анализатора стандартного раствора эталонных аминокислот по формуле (7): л k-M,-S, А = у (7) где А; - массовая доля і-й аминокислоты, г/100 г белка; к - коэффициент пропорциональности; S; - площадь пика і-й аминокислоты на аминограмме; Sj3 - площадь пика і-й эталонной аминокислоты.
Определение триптофана проводили отдельно, поскольку эта аминокислота разрушается на 80-90% при кислотном гидролизе. Для этого, навеску образца, содержащую 25 мг белка, помещали в ампулу для гидролиза, добавляли 9 мл 2М раствора гидроксида натрия. Ампулу запаивали, помещали в термостат и выдерживали 16 часов при температуре 110+ 2С. Гидролизат после охлаждения и нейтрализации смесью лимонной и концентрированной соляной кислот фильтровали через бумажный фильтр. Фильтрат использовали для определения триптофана на аминокислотном анализаторе. Соответствующие численные значения умножали на поправочный коэффициент, равный частному от деления априорно известной информации о массовой доле триптофана в контрольном белке на его массовую долю в этом белке, определенному в данной серии опытов /54/.
Совершенствование процесса подготовки растительного сырья для производства мясорастительных консервов специализированного на значения
Создание функциональных многокомпонентных продуктов питания с заданным комплексом требуемых свойств достаточно сложный процесс, так как необходимо обеспечить наиболее полную сбалансированность продуктов по широкому кругу компонентов химического состава. Важную роль в решении этой проблемы играет правильный побор сырьевой базы.
Формализация медико-биологических требований и реализация методов исследования химического состава сырья позволили выбрать из многочисленного ряда ингредиентов наиболее перспективные для проектирования рецептурных композиций функциональных продуктов. В качестве таких ингредиентов предлагается использовать: говядину II категории, говяжью печень, свинину жирную, сердце говяжье, почки говяжьи, молозивный жир, мясо птицы, сухой белковый полуфабрикат, яичный порошок, молоко сухое цельное /37,65/.
Данные, полученные при изучении общехимического, аминокислотного, жирнокислотного, витаминного и минерального состава сырья животного происхождения представлены в таблицах 13-22 /155/.
Анализ данных таблиц 13-22 показывает, что массовая доля белка в говяжьей печени, свинине жирной, сердце говяжьем, почках говяжьих, мясе птицы имеет высокие количественные значения. Аминокислотный состав этого сырья наиболее сбалансирован по отношению к эталонному белку и приближается к требованиям, предъявляемым к питанию людей, работающих с высоким коэффициентом физической напряженности.
В белках говяжьей печени довольно высокое содержание метионина + цис-тина (4,34 г/100 г белка) и мало триптофана (1,36 г/100 г белка). В мясе птицы наблюдается повышенное содержание метионина + цистина (соответственно 3,82 г/100 г белка), невысокое содержание триптофана.
Данное сырье животного происхождения содержит высокое количество витаминов группы В (содержание витамина Вб в печени говяжьей - 0,7; мясе птице — 0,50), ниацина (в печени говяжьей, мясе птицы соответственно 9,0; 7,10), витамина Е /182/.
Для получения продуктов высокой пищевой ценности необходимо использовать комбинацию сырья животного и растительного происхождения. Возможность использования растительного сырья для производства продуктов функционального питания предопределена повышенным содержанием балластных веществ, витаминов и эссенциальных макро - и микронутриентов /135,194/.
Выбор сырья, предполагаемого для производства функциональных продуктов на мясорастительной основе, определение его химического состава является начальным этапом для компьютерного моделирования рецептурных композиций, сбалансированных по широкому ряду важнейшим компонентов.
Влияние НЧ МП на микробиологическую обсемененность /107/ мясного сырья исследовали, изучая выживаемость мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, дрожжей и плесневых грибов при воздействии магнитного поля с частотами - 19,5; 40,0 Гц, которые были спланированы с помощью экспресс-метода резонансного взаимодействия биосистем с НЧ ЭМП, разработанного д-ром биол. наук, профессором кафедры радиофизики и радиоэкологии Кубанского государственного университета Барышевым М.Г.
Впервые установлены закономерности изменения усвояемости мяса от величины магнитной индукции амплитудно-модулированного и частотно-модулированным магнитным полем. Определены также закономерности изменения выживаемости бактериальной микрофлоры мясного сырья /112,211/.
При бактериологическом исследовании «обработанного» НЧ ЭМП животного сырья (говядина 2 категории, свинина жирная, мясо птицы, печень говяжья) были получены следующие результаты (табл.23). Таблица 23 - Количество колониеобразующих единиц в зависимости от параметров обработки мясного сырья НЧ ЭМП Установлено, что при обработке животного сырья НЧ ЭМП наилучший эффект снижения бактериальной контаминации наблюдается при частоте f = 40,0 Гц и продолжительности воздействия т = 60 минут. На рис. 8 представлена зависимость выживаемости микроорганизмов от времени обработки ЭМП (в образце - говядина II категории). БГКП в 0,1 г не обнаружены; сальмонеллы и
Для оценки эффективности влияния НЧ ЭМ обработки на свойства животного сырья использовался метод активного математического эксперимента. По - 0,0306 - 5,56524 лучена математическая модель у = е , описывающая изменение количества КОЕ от времени обработки НЧ ЭМП с учетом выборочных дисперсий Кохрена. Адекватность выбранного решения проверена по критерию Фишера. Перед математическим планированием эксперимента необходимо убедить-, ся в том, что опыты воспроизводимы, то есть в результате различных опытов с одинаковыми значениями влияющих факторов получаются практически одинаковые результаты (значения функций отклика) /40/. Для этого были проведены 4 серии параллельных опытов в рассматриваемой области влияющих факторов и результаты сведены в табл. 24: Для каждой функции серии опытов вычисляем среднее арифметическое значение функции отклика: где m - число параллельных опытов, проведенных при одинаковых условиях. Вычисляем оценку дисперсии для каждой серии параллельных опытов: Результаты значений занесены в табл.25. Для проверки воспроизводимости опытов находим расчетное значение критерия Кохрена Gp равное отношению наибольшей из оценок дисперсий к сумме всех оценок дисперсий: max s ] 3748 ( 7) G „ = — J-= - - = 0,74 " 2 5094 L SJ max(Sj2)=3748 ; ESj2=3 748+763+540+43=5094; Gp=0,74 По таблице значений критерия Кохрена, используя число степеней свободы f = 3 — 1 и число серий опытов N = 3, при доверительной вероятности Р = 0,95 (т.е. а =0,5) находим критическое значение: GKp(m-l,N,a)=G (2;4;0,05)=0,768
Комплексная оценка качества консервированных мясораститель ных продуктов для питания людей, работающих в условиях повы шенных физических нагрузок
Каппа-каррагинан состоит из а (1— 3) D-галактозы-А-сульфата и J3(l—4) 3,6-ангидро-О-галактозы
Каррагинан получается осаждением спиртом, сушкой на валке или охлаждением. Во время извлечения и очистки применяются только метиловый, этиловый и изопропиловый спирт.
Для упрощения дел целесообразно определять три главных типа карраги 134 нана, каппа, йота и ламбда, которые являются идеализированные молекулами, которым сообщены определенные структуры. Едва ли найдется водоросль, дающая эти идеальные каррагенаны. Обычно имеется, наверное, целый ряд промежуточных структур.
В экстракте из водоросли типа каппа определенная часть D-галактозы содержит группы 6-сульфатного сложного эфира, а определенная часть 3,6-ангидро-О-галактозы содержит группы 2-сульфатного сложного эфира.
Группы 6-сульфатного сложного эфира значительно уменьшают силу застудневания, но щелочной обработкой можно транс-элиминировать 6-сульфатные группы, а это приводит к образованию 3,б-ангидро-В-галактозы, придающей молекуле более высокую степень регулярности, и, таким образом, увеличивается сила застудневания. Каррагинан является сульфатированным галактаном, будучи сильно отрицательно заряженным, по всему диапазону рН, обычно встречаемому в пищевых продуктах. Ионы рубидия и цезия также вызывают застудневание каппа - каррагинана. Не вполне известен механизм, по которому эти катионы вызывают застудневание растворов каррагинана, но предполагается, что эти катионы проникают в спираль и тем самым стабилизируют ее.
Ионы калия, рубидия и цезия все имеют более длинные ионные радиусы, чем ионы натрия. Однако, благодаря более низкой плотности заряда ионы калия, рубидия и цезия связывают меньше водных молекул, чем ионы натрия, и водные молекулы более слабо связаны к ионам калия, рубидия и цезия.
Следовательно, гидратированные ионы калия, рубидия и цезия могут проникать в спираль, а гидратированный ион натрия не может.
Растворы каррагинана, как и большинство гидроколлоидов, имеют псевдопластичную текучесть: при повышении скорости сдвига уменьшается вязкость в то время, как вязкость сразу же увеличивается, когда снижается скорость сдвига. Нами разработана и исследована дозировка, способ приготовления и введения каррагинана в комбинированный фарш.
Для исследования образцов гелей брали три стакана вместимостью 100 см . В них вводили каррагинан и воду в пропорции 1:60, 1:70, 1:80. После тщательного перемешивания исследуемые образцы нагревали на водяной бане при температуре 80 С в течение 30 мин. При этом фиксировали температуру с помощью электронного термометра и визуально определяли время формирования геля. Стаканы с образовавшимся гелем охлаждали и исследовали на приборе Валента. Рисунок 30 - Изменение гелеобразующей способности студней: №1 - гель при соотношениях каррагинан: вода =1:60/ №2 - гель при соотношениях каррагинан: вода =1:70; №3 - гель при соотношениях каррагинан: вода =1:80; Результаты исследования показывают, что с увеличением дозировки воды прочность гелей снижается. Во всех образцах выделения несвязанной влаги отсутствовало. С учетом полученных данных, а также экономической эффективности, рекомендуемое соотношение "каррагинан: вода" = 1:70.
Для исследования функционально-технологических свойств фарша, содержащего каррагинан, в качестве контрольного образца использовали мясную массу по разработанной рецептуре №1 (паштет в оболочке) без каррагинана. Модельный фарш готовили по той же рецептуре с введением 1,0%, 1,5%, 2% каррагинана.
Готовый фарш набивали в оболочку, подвергали варке в воде при температуре среды 80 С в течение 30 мин. Готовность определяли по температуре в центре продукта. Потери массы мясных изделий при варке составили: в контрольном образце 24%; в батонах с массовой долей каррагинана 1,0%, 1,5% , 2% - соответственно 12%, 9%, 7%.
Результаты исследований функционально - технологических свойств модельного фарша, содержащего каррагинан представлены на рис. 31, 32. Растворы каррагинана, как и большинство гидроколлоидов, имеют псевдопластическую текучесть: при повышении скорости сдвига уменьшается вязкость в то время, как вязкость сразу же увеличивается, когда снижается скорость сдвига. На рис. 33 представлены реологические кривые зависимости водного раствора каппа-каррагинана от напряжения и скорости сдвига и вязкости водного раствора каппа-каррагинана.
Анализ данных показывает, что увеличение дозировки каррагинана повышает в рецептуре влагопоглощающую способность и влагоудерживающую способность фарша соответственно на 19 - 43 % и 15 - 20 %. Этот факт можно объяснить тем, что структура каппа - каррагинана позволяет частицам двух молекул образовывать так называемые двойные спирали, связывающие цепные молекулы в трехмерной сетке, что затрудняет синерезис. Рекомендуемая дозировка каррагинанов торгового дома «ИНГРиД» составляет 2%, при этом улучшается консистенция и структурно - механические свойства фаршевых систем.
