Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 10
1.1 Соя – источник биологически активных нутриентов 10
1.2 Развитие технологий соевых белковых продуктов и их особенности 22
1.3 Комбинированные продукты питания: анализ производства и их особенности 35
ГЛАВА 2 Объекты, методы и направления исследований 42
2.1 Общая схема проведения исследований 42
2.2 Объекты исследований 42
2.3 Методы исследований 44
2.3.1 Методы определения общего химического состава сырья 44
2.3.2 Методика определения содержания макроэлементов 45
2.3.3 Методы исследования функционально-технологических свойств и структурно-механических характеристик продуктов 47
ГЛАВА 3 Результаты исследований 49
3.1 Разработка технологии белково-минерального и белково-углеводного текстуратов 49
3.1.1 Обоснование выбора соевого сырья 49
3.1.2 Способы модификации соевого сырья с целью получения биологически активных белково-минерального и белково-углеводного комплексов 52
3.1.3 Разработка режимов и параметров получения белково-минерального и белково-углеводного текстуратов 60
3.2 Обоснование выбора мясного и субпродуктового сырья для получения мясных и кровяных фаршей 69
3.3 Выявление основных факторов и обоснование подходов к получению стабильных мясных систем сбалансированного состава 77
3.4 Исследование функционально-технологических свойств и реологических показателей комбинированных фаршевых систем 84
ГЛАВА 4 Разработка технологии и рецептур мясопродуктов функциональной направленности на основе комбинированных фаршей 101
Выводы 118
Список использованной литературы 120
Приложения 144
- Комбинированные продукты питания: анализ производства и их особенности
- Методы исследования функционально-технологических свойств и структурно-механических характеристик продуктов
- Способы модификации соевого сырья с целью получения биологически активных белково-минерального и белково-углеводного комплексов
- Исследование функционально-технологических свойств и реологических показателей комбинированных фаршевых систем
Введение к работе
Актуальность работы. Многочисленными исследованиями, установлен тот факт, что у большинства населения РФ выявлены нарушения питания, обусловленные недостаточным потреблением полноценных белков, минеральных веществ, витаминов и клетчатки, а также нерациональным их соотношением (Тутельян В.А., Шабров А.В., Спиричев В.Б. и др.).
Эта проблема частично решена за счет производства пищевых продуктов, обогащенных некоторыми недостающими компонентами (соевый белок, минеральные вещества, пищевые волокна и т.д.), и прежде всего, продуктов массового потребления, доступных всем группам населения и регулярно используемых в повседневном питании. К ним относятся, в частности, колбасные изделия, которые составляют незаменимую часть в питании человека (Жаринов А.И. Саватулина Р.М, Messina M. и др.).
Исследованиями установлено, что содержание в пище одного животного или растительного белка обладает меньшей биологической ценностью, чем их комбинации в оптимальном соотношении. При этом, высокобелковая пища способствует усвоению кальция (Высоцкий В.Г., Шабров А.В., Дадали В.А. и др.).
Более того, разработка технологии поликомпонентных мясных продуктов позволяет, кроме расширения путей рационального использования сырья, увеличить объемы мясной продукции, обеспечить высокую экономическую эффективность е производства, за счет снижения себестоимости, а также повысить пищевую ценность путем взаимообогащения составов сырья растительного и животного происхождения.
В настоящее время научно обоснованы и разработаны технологии мясных продуктов с использованием соевых изолятов, концентратов и текстуратов импортного производства. Однако, указанные белковые ингредиенты, вводимые в рецептуры мясных продуктов, не позволяют получать готовые изделия содержащие биоактивный комплекс макроэлементов (Ca: P: Mg) в рекомендуемом их соотношении. В этой связи, создание соевых текстуратов, содержащих сбалансированный комплекс макроэлементов Ca: P: Mg и сочетающихся по органолептическим и др. свойствам с фаршевыми системами на основе мясного сырья и пищевой крови является задачей актуальной, требующей своего решения.
Проработанность проблемы
Проблеме развития функциональных продуктов с использованием соевого компонента посвящаются работы Антиповой Л.В., Жаринова А.И., Палагиной М.В., Приходько Ю.В., Рогова И.А. и других учных. Однако до настоящего времени нет данных по процессу получения биоактивных белково-минеральных коагуляционных структур путм использования биологически активного кислотно-минерального комплекса.
Целью исследований является разработка технологии белково-минерального и белково-углеводного текстуратов на основе соевых бобов для производства колбасных и кровяных изделий и оценка их качества. В соответствии с поставленной целью необходимо решение следующих задач:
- обосновать возможность и целесообразность получения белково-минеральных и белково-углеводных биологически активных комплексов на основе соевого и минерального сырья;
разработать технологию белково-минерального и белково-углеводного тек-стурата функциональной направленности;
разработать технологию мясных фаршевых композиций с использованием белково-минерального и белково-углеводного текстуратов и изучить их функционально-технологические свойства;
разработать технологию и рецептуры колбасных и кровяных изделий с использованием белково-минерального и белково-углеводного текстурата, дать качественную оценку разработанным продуктам питания и рассчитать экономический эффект от внедрения технологии;
разработать техническую документацию на текстураты и новые продукты питания.
Научная новизна работы. Научная новизна исследований заключается в том, что установлены зависимости получения белково-минерального текстурата посредством кислотно-минерального биологически активного комплекса, а также гранулированного белково-углеводного текстурата. Разработаны математические модели термокислотной коагуляции соевого белка раствором янтарной кислоты, содержащей биологически активный минеральный комплекс Ca:P:Mg. Определены оптимальные значения параметров процесса сушки белково-углеводного текстурата. Установлены влагосвязывающая способность, реологические характеристики фаршей на основе мясного сырья и белково-минерального текстурата, пищевой крови и бел-ково-углеводного текстурата. Предложены технологические схемы производства белково-минерального и белково-углеводного текстуратов, а также мясных и кровяных хлебов с их использованием. Установлены регламентированные значения показателей качества (физико-химические, микробиологические, органолептические) для мясных и кровяных хлебов.
Практическая значимость работы: Результаты исследований реализованы в технологиях, подтвержденных технической документацией и внедрением на предприятиях питания и пищевой промышленности в г. Чита (ООО «Веста-Соя», столовая воинской части №12651) и в г. Новосибирск (ООО «Компания Модус»).
Новизна технических решений подтверждена патентами РФ на изобретение №2437558 «Способ получения белково-витаминного продукта» и №2437554 «Способ получения функционального белково-минерального продукта».
Апробация работы Материалы диссертации представлены, доложены и одобрены на научных форумах международного, всероссийского и регионального значения: IV Международной НПК «Безопасность и качество товаров» (Саратов, 2010); VII Международной НПК «Пища. Экология. Качество» (ГНУ СибНИИП, 2010); Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания» (ТГЭУ, 2010, 2011 г.г.), IХ Международной НПК «Пища. Экология. Качество» (ГНУ СибНИИП, 2012 г.), при ГНУ «Сибирский научно-исследовательский институт переработки сельскохозяйственной продукции» Рос-сельхозакадемии (2013г.) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (2013 г.).
Объем и структура диссертации Работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов собст-
Комбинированные продукты питания: анализ производства и их особенности
На сегодняшний день большой популярностью у потребителей пользуются колбасные изделия, так как их легко использовать, они позволяют экономить время на приготовление пищи, не образуют отходы при разделке и полностью употребляются в пищу.
Для приготовления колбасных изделий используется фарш, он легко соединяется с различными вспомогательными ингредиентами. Производство фарша является одним из основных процессов переработки мяса и других продуктов, открывающим новые возможности в области рационального использования животного и растительного сырья [189, 192].
Проведенный анализ развития технологий мясных фаршей позволяет сделать заключение об использовании наряду с измельченным мясом различных ингредиентов, обусловливающих вкус, цвет и запах готового продукта. Для улучшения структуры и пищевой ценности в мясной фарш добавляют различные белковые препараты растительного происхождения (соевые текстураты, концентраты и изоляты), а также молочные белки, яичные продукты, свежие, сухие и замороженные овощи, пшеничную муку, пищевые волокна, различные крупы и т.д. [3, 5, 16 ,20, 21, 26, 83, 96, 112, 113, 176, 226, 231].
Для стабилизации фарша и увеличения продолжительности его хранения, в него добавляют стабилизирующие вещества: полифосфаты; обычный и модифицированный крахмал; белковые препараты, повышающие влагоудерживающую способность фарша и улучшающие его консистенцию; аминокислоты; пептиды; синтетические и натуральные антиокислители и эмульгаторы; приправы и экстракты трав; витамины; вкусовые добавки; синтетические и натуральные красители, которые воздействуют на реологию мяса, но не изменяют его вкусовых и пищевых достоинств. Все эти компоненты имеют высокую стоимость, а готовый фарш имеет ограниченное использование в пищевых продуктах из-за специфического состава. Одним из ингредиентов, улучшающих структуру мясных фаршей, являются продукты переработки соевого зерна.
Соевое зерно, как уже отмечалось выше, содержит полноценные белки, практически не уступающие по биологической и пищевой ценности белкам животного происхождения, липиды, содержащие непредельные и высокопредельные жирные кислоты, углеводы и ряд витаминов при отсутствии холестерина. Соя и соевые продукты идеально сбалансированы по калорийности, содержанию питательных веществ и, практически, полностью усваиваются человеческим организмом. Кроме того, многочисленные научные исследования доказывают профилактические свойства соевых продуктов и их способность предупреждать и сдерживать развитие различных заболеваний [84, 85, 124, 205, 227, 237, 243, 262].
Одним из наиболее важных направлений в науке о питании является изыскание новых источников белка, улучшение качества пищевых продуктов.
Концепция сбалансированного питания оказывает решающее влияние не только на теоретические представления о путях ассимиляции пищи, но и на решение важнейших практических проблем, связанных с обоснованием физиологических норм питания, разработкой специализированных продуктов и рационов, поиском новых ресурсов пищевых веществ, повышающих биологическую ценность уже известных продуктов [210, 212].
Белки являются основными и важными в биологическом отношении веществами, которые невозможно заменить другими. Белковая недостаточность в организме приводит к ослаблению организма, тяжелым расстройствам в обмене веществ, снижению иммунитета, задержке роста, нарушению работы желез внутренней секреции и др. Избыток же белков вызывает перевозбуждение нервной системы, увеличивает нагрузку на печень и почки и др. [105, 229].
Жиры участвуют практически во всех процессах обмена веществ в организме, влияют на их интенсивность. Значительная часть жиров в организме человека расходуется в качестве энергетического материала. Некоторые липиды входят в состав клеточных компонентов мембран, т.е. являются пластическим материалом. Кроме того, липиды влияют на использование организмом белков, минеральных солей и витаминов. При избытке жира в рационе питания повышается выделение из организма кальциевых и магниевых солей, жирных кислот, что ухудшает их усвоение и приводит к уменьшению накопления кальция и фосфора в костях [106, 216, 227].
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, однако функционирование организма без них невозможно. Они выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуя в обмене веществ практически любой ткани человека, при построении костной ткани, а также в обменных процессах организма [214].
Не менее важными питательными веществами для организма человека являются углеводы, витамины и другие вещества.
Таким образом, возникает необходимость конструирования рецептур продуктов питания нового поколения, сбалансированных по химическому составу. При этом должны учитываться такие факторы, как обеспечение организма пищевыми веществами и энергией, в соответствии с его физиологическими потребностями, специфика обменных процессов, химический состав сырья и выбор технологии его обработки. Причем пищевая ценность продукта должна определяться процентом удовлетворения усвояемой части каждого из наиболее важных пищевых веществ. Проблема создания пищевых продуктов нового поколения свидетельствует о необходимости комбинирования животных и растительных ингредиентов в одном продукте, в основу разработки которого должны быть положены методы компьютерного конструирования [135].
К настоящему времени наметились два основных направления по способам производства фаршей на мясной основе. Первое – производство тонкоизмельченных фаршей из свинины, говядины, птицы, субпродуктов с добавлением соли и пряностей. Второе – создание многокомпонентных фаршей на мясной основе с добавлением овощей, круп, зелени, клетчатки и минеральных веществ.
Вырабатываемые в настоящее время на перерабатывающих предприятиях фарши представляют собой высококалорийные гомогенизированные или крупчатые изделия. Нежная консистенция фаршей достигается специальными способами обработки сырья и подбором ингредиентов рецептуры. В течение последних лет ученые и специалисты разных стран направляют свои усилия на создание комбинированных мясопродуктов, сочетающих в себе традиционные потребительские свойства и возможность использования в них полноценного сырья вместе с другими белоксодержащими веществами животного и растительного происхождения. Проведенные исследования показали перспективность разработок технологии высококачественных биологически полноценных комбинированных мясопродуктов, в рецептуру которых входят различные виды белоксодержащего сырья: молочные белки, плазма крови убойных животных, субпродукты II категории, белки сои, хлопчатника, подсолнечника, пшеницы, мясной обрези, костного белка и др. [19, 33, 181].
Преимущества этого способа производства мясопродуктов состоят в возможности расширения ассортимента мясной продукции: более полном использовании мясного сырья, основанном на привлечении дополнительных его источников – мяса после механической обвалки, субпродуктов II категории; перспективе использования белоксодержащих ингредиентов животного и растительного происхождения.
Решение задачи создания полноценных комбинированных мясопродуктов в настоящее время увязывают с развитием нового направления в пищевой технологии – проектированием продуктов питания. Проектирование пищи – это сложная для решения проблема – компромисс между многими требованиями к пищевым продуктам: сбалансированность по всем компонентам, пищевая и биологическая ценность, стойкость при хранении, доступность продуктов питания также имеют важное значение при решении этой проблемы [97, 100].
По мнению авторов [114,169], разработка теоретических основ создания комбинированных продуктов с учетом значительного количества указанных ограничений возможна лишь на основе использования методов математического моделирования.
Методы исследования функционально-технологических свойств и структурно-механических характеристик продуктов
Водосвязывающую способность (ВСС) фаршевых композиций определяли методом прессования [4]. Адгезионные свойства фаршевых композиций определяли с помощью адге-зиометра, действующего по принципу отрыва, созданного В.А. Даниловым, Ю.А. Мачихиным, О.Г. Силаевым. Липкость (Па) рассчитывали по формуле 2.4 [4]. Пластическую вязкость фаршевых композиций определяли с помощью ротационного вискозиметра РВ-8 системы профессора Воларовича. При расчетах вязкости (Па-с) использовали формулу 2.5 [4, 103]. п где Р - груз, вращающий внутренний цилиндр вискозиметра, Н; Ро - нагрузка, идущая на преодоление трения в подшипниках; п - частота вращения внутреннего ротора, об/мин; Кi - константа вискозиметра, зависящая от его размеров и глубины, на которую загружается исследуемая масса. Величину предельного напряжения сдвига вычисляли по формуле 2.6, по наибольшей нагрузке Р. Оценку достоверности экспериментальных данных и воспроизводимости опытов осуществляли по методике, предложенной Э.Э Рафалес-Ламарком и В.Г. Николаевым. Для получения достоверных результатов рассчитывали необходи 48 мое число опытов. В экспериментах было воспроизведено по 4 параллельных определения. Цифровые величины, указанные в таблицах и графиках, представляют арифметические средние, надежность которых Р=0,95, доверительный интервал ± 5%. Для обработки экспериментальных данных и построения графических зависимостей использовали стандартную специализированную программу Origin (v. 2.0). Получение математических моделей осуществляли с помощью методики планирования многофакторного эксперимента.
Экспериментальные исследования проводили на основании методик, предложенных рядом авторов [5, 23, 29, 35, 51, 53, 119, 121, 125, 126, 137, 215]. На основании анализа методик установлено, что исследуемые процессы будут описываться математической моделью второго порядка, приведенной в формуле 2.7.
Для проведения эксперимента использовали ортогональный план, которому присуще минимальное число опытов, простота вычисления коэффициентов уравнения, описывающего изучаемый процесс, независимость коэффициентов математической модели.
Построение математических моделей и их анализ осуществляли согласно программе Appol, и методу Парето-оптимального решения (программа KPS).
После построения адекватных математических моделей, в виде уравнений регрессий второго порядка, определяли индекс биологической ценности полученных продуктов методом расчета аминокислотного скора, их энергетической ценности и степени соответствия формуле сбалансированного питания.
Органолептическую оценку исследуемых образцов проводили по девятибалльной шкале [5, 93, 128].
Обработка экспериментальных данных осуществлялась статистически, с использованием метода корреляционного анализа [137]. По данным многочисленных исследований, технологические свойства и показатели пищевого сырья, в том числе соевого, оказывают существенное влияние на качественные показатели готовых пищевых продуктов [22, 24, 27, 34, 49, 50, 99, 130, 131, 156, 168, 200, 233].
Традиционные рецептуры мясных фаршей и изделий на их основе оцениваются в основном по органолептическим показателям и энергетической ценности, без учета сбалансированности продукта по химическому составу, в связи с чем, существующие рецептуры фаршей и изделий на их основе не всегда соответствуют нормам адекватного питания, а новые рецептуры (приближенные по составу к идеальному продукту) ещ не освоены производством.
Проблема повышения эффективности использования на пищевые цели имеющихся в стране белковых и жировых ресурсов может быть решена путем разработки рецептур нового поколения и создания оригинальных технологий комбинированных мясных продуктов с гарантированным содержанием белков, жиров, витаминов, макро- и микроэлементов и других важных компонентов.
Вид мяса, его биологическое состояние и химический состав, а также качество к моменту тепловой обработки обусловливают внешний вид, запах, вкус и консистенцию готового продукта, предопределяют тип применяемых добавок, технологию и, следовательно, наименование изделия.
Исходя из результатов, полученных нами в предыдущих главах, можно заключить, что включение в состав мясного фарша определенного количества тек-стурированного соевого белка в соответствующей физической форме будет влиять на биологическую и пищевую ценность фаршевых продуктов питания. Указанные соевые белковые продукты разрабатывались с учетом возможности и целесообразности введения их в состав мясного фарша, в определенном соотношении, с целью получения пищевых продуктов общего назначения, с высокой пищевой и биологической ценностью.
При этом, в качестве принципиальной основы при разработке гипотезы было принято предположение о том, что по физической форме и содержанию соевый белково-минеральный сгусток будет сочетаться с мясным сырьм, а соевый бел-ково-углеводный текстурат в виде регидратированных гранулята или хлопьев – с пищевой кровью.
Способы модификации соевого сырья с целью получения биологически активных белково-минерального и белково-углеводного комплексов
При разработке эффективной добавки, для включения е в мясные пищевые системы с целью получения фарша заданного состава и свойств, были изучены свойства следующих органических кислот: уксусной, лимонной и янтарной. Первые два типа кислот ранее использовались при изучении процесса коагуляции соевого белка в белковых дисперсных системах кандидатами технических наук Скрипниковой Т.В., Парфеновой С.Н., Гончарук О.В., Стаценко Е.С. и др. [63-75].
При этом, традиционно в пищевой технологии белок молочный получают путем термокальциевой коагуляции его в белковой дисперсной системе хлористым кальцием.
Однако к продуктам диетического питания предъявляются повышенные требования, так как они не должны оказывать термического, механического и химического раздражения на органы и ткани организма человека.
С этой точки зрения хлористый кальций является нежелательным веществом для осаждения белков, чем и обусловлен основной недостаток известных способов коагуляции белков молока. Хлорид кальция противопоказан при склонности к тромбозам, при далеко зашедшем атеросклерозе и повышенном содержании кальция в крови. Биологическое действие хлорида кальция проявляется в кардиотоксическом эффекте, воздействии на свертывающую систему крови и снижении общей резистентности организма. Содержащие его продукты обладают сильно раздражающим действием на кожу и слизистые [195, 198].
При этом процесс термокислотной коагуляции с помощью янтарной кислоты ранее не изучался. Однако с учетом уникальных свойств этой пищевой кислоты, она выбрана нами для использования в технологии белково-минерального текстурата.
Янтарная кислота представляет собой белый кристаллообразный порошок, по вкусу напоминающий лимонную кислоту. Это вещество обладает многими полезными свойствами и в настоящее время входит в состав многих биологически активных добавок.
Янтарная кислота – это вещество, без которого организм человека не может существовать. Она участвует в энергетическом обмене на клеточном уровне, обеспечивая процесс клеточного дыхания.
Во всех живых клетках содержатся особые тельца – митохондрии. Основная задача митохондрий – обеспечивать клетки энергией, поэтому их называют «энергетическими станциями» клеток. Они осуществляют один из важнейших обменных процессов – клеточное дыхание. Его смысл заключается в том, чтобы при участии кислорода преобразовать энергию поступающих в организм пищевых веществ (глюкозы, жиров и др.) в необходимую для протекания биологических процессов форму энергии особых химических связей. Такие превращения осуществляются циклом Кребса в митохондриях, а сам процесс выглядит как замкнутая цепочка химических реакций. Каждое звено в цикле Кребса представляет собой химическую реакцию, которая обеспечивает превращение веществ, образовавшихся на предыдущем этапе, в «сырье» для последующей переработки. И для осуществления это «вечного круговорота» нужна янтарная кислота.
Янтарная кислота производится самим организмом. Вырабатывается е около 200 г в сутки, столько е необходимо организму для того, чтобы поддерживать свои жизненные циклы. Организм не производит янтарную кислоту «с запасом».
Некоторое количество янтарной кислоты поступает в организм и с пищей.
Здоровый, нормально питающийся и не испытывающий повышенных нагрузок человек практически не испытывает дефицита в этом веществе. Однако, под воздействием стресса, тяжелой физической работы и т.д. в цепочке обменных процессов происходит сбой, приводящий к повышенному расходу янтарной кислоты и возникновению е дефицита, что приводит к дальнейшим нарушениям в обменных процессах на клеточном уровне. В этой связи, человек начинает испытывать усталость, упадок сил, а также у него снижаются работоспособность и сопротивляемость болезням.
При нехватке янтарной кислоты в организме также снижается эффективность процесса окисления пищевых веществ, в результате чего часть прибывшего в клетки кислорода остатся невостребованной. Это приводит не только к физически ощутимому недостатку энергии, но и к образованию свободных радикалов – несвязанных атомов кислорода, которые разрушают мельчайшие структуры организма, в том числе и митохондрии.
Янтарная кислота также обладает способностью предотвращать потерю клеткой ионов калия, необходимых для поддержания активности многих внутриклеточных процессов. Специальными исследованиями установлено, что янтарная кислота практически безвредна для организма и не может вызвать нежелательных побочных эффектов [221].
Сегодня доказанным является тот факт, что ряд тяжелых заболеваний (мышечная дистрофия, кардиодистрофия, некоторые формы диабета и др.) обусловлены мутациями в наследственном аппарате митохондрий, вызванными воздействием свободных радикалов. Для профилактики и лечения таких болезней широко используют антиоксиданты – вещества, способные защитить организм от разрушительного воздействия свободных радикалов. Такой способностью обладают витамины А, Е и С, а также некоторые искусственные соединения. Однако самым лучшим и быстродействующим природным антиоксидантом считается янтарная кислота.
При этом, наиболее эффективным вариантом является использование янтарной кислоты в синергизме с витамином Е, содержащимся в соевых белковых продуктах. На основе установленных свойств янтарная кислота оказывает следующее положительное действие на организм:
- непосредственное влияние на обменные процессы внутри клеток;
- доставка свободного кислорода в ткани;
- поддержание деятельности нервной и эндокринной систем;
- улучшение усвояемости пищевых веществ.
С учетом того, что в организме все взаимосвязано, изменения в клеточном обмене влияют на состояние нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Более того, изменения в этих системах также влияют на обмен веществ в клетках всех тканей и органов человека. Поэтому реакцию организма на янтарную кислоту оценивают в целом – по изменению его общего состояния.
Более чем тридцатилетний опыт лабораторного и клинического исследования действия янтарной кислоты указывает на наличие у не следующего спектра физиологических эффектов:
- антиацидотическое действие янтарной кислоты связано со снижением тканевого метаболического ацидоза, что позволяет рекомендовать е как не имеющее аналогов средство для предотвращения поражения тканей при накоплении молочной кислоты и снижении внутриклеточного рН (физические нагрузки, ишемии миокарда, головного мозга и других органов);
Исследование функционально-технологических свойств и реологических показателей комбинированных фаршевых систем
На третьем этапе исследований необходимо было изучить функционально-технологические и реологические свойства фаршевых композиций (ФК). За критерии оптимизации были приняты следующие:
- влагосвязывающая способность фаршевых композиций – ВСС, %;
- липкость ФК - , Па;
- пластическая вязкость ФК – , Пас;
- предельное напряжение сдвига – ПНС, Па.
В качестве основных факторов, влияющих на данные показатели, выделены следующие:
- Х1 – массовая доля белково-минерального компонента – МК, %;
- Х2 – продолжительность куттерования фаршевых композиций – , мин; - Х3 – влажность белково-минерального компонента – WK, %. Факторы и уровни их варьирования представлены в таблице 3.20. Таблица 3.20 – Факторы и уровни их варьирования для получения функцио нально-технологических свойств фаршевых композиций
На четвртом этапе исследований изучались функционально технологические свойства фаршевых композиций на основе пищевой крови убойных животных и гранулированного белково-углеводного текстурата (ПК+БУТ).
В качестве основных факторов, влияющих на водосвязывающую способность – ВСС, % - (Y7), липкость - , Па – (Y8), пластическую вязкость – , Пас – (Y9) и предельное напряжение сдвига – ПНС, Па – (Y10), были определены следующие:
- массовая доля белково-углеводного концентрата – М0, %;
- массовая доля жира – МЖ, %;
- продолжительность куттерования – , с. В таблице 3.29 представлены факторы и уровни их варьирования. Опыты проводились согласно стандартной матрице, план которой и результаты опытов приведены в таблице 3.30.
В результате решения поставленной задачи, определены оптимальные значения параметров, которые равны:
- массовая доля белково-углеводного текстурата – М0=20,9-22,3%;
- массовая доля жира – МЖ=9,1-10%;
- продолжительность куттерования – =10,0-10,6 мин. При данных значениях факторов ФТС составляют: ВСС=96,13%; =4082,98 Па; =5,148 Пас и ПНС=163,39 Па.
Сравнительный общий и аминокислотный состав белково-углеводного текстурата (БУТ), фарша на основе языка и пищевой крови (ПК+Я) и фаршевых композиций
Для оценки адекватности белкового компонента фаршевых композиций использовали основополагающие показатели и критерии, предложенные академиками РАСХН Роговым И.А. и Липатовым Н.Н. Следуя этим авторам, коэффициент утилитарности j-той незаменимой аминокислоты – j, характеризующий потенциальную эффективность е использования, количественно оценивается с помощью следующего равенства:
Коэффициент рациональности аминокислотного состава - RР численно характеризует сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону). В случае, когда Сmin 1, коэффициент рациональности аминокислотного состава может быть рассчитан на основании следующей формулы:
Показатель «сопоставимой избыточности» содержания незаменимых аминокислот - , характеризующий суммарную массу незаменимых аминокислот, не используемых на анаболические нужды в таком количестве белка оцениваемого продукта, которое эквивалентно по их потенциально утилизируемому содержанию 100 г белка эталона: a = , (3.27)
В формулах 3.25 - 3.27 приняты следующие обозначения:
С - скор j-той незаменимой аминокислоты оцениваемого белка по отношению к физиологической норме (эталону), %;
СЩІП - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологической норме (эталону), %;
Аj - массовая доля j-ой незаменимой аминокислоты в смеси, г/100 г белка;
Аэj - массовая доля j-ой незаменимой аминокислоты, соответствующая физиологически необходимой норме (эталону), г/100 г белка.
Суть качественной оценки белков с помощью основополагающих показателей заключается в том, что чем выше значение RР или меньше значения (в идеале RР=1; =0), тем лучше сбалансированы незаменимые аминокислоты и тем рациональнее они могут быть использованы организмом.
Анализ данных таблицы 3.38 позволяет сделать вывод о достаточно высокой ценности белкового компонента разрабатываемых продуктов. Таким образом, предлагаемые технологии позволят увеличить и качественно улучшить фонд продовольственного белка страны, повысить долю биологически полноценных белков оптимального аминокислотного состава с определенными медико-биологическими свойствами, которые необходимы для формирования профилактических диет, создания детских и диетических продуктов, отвечающих представлениям теории адекватного и сбалансированного питания.
На рисунке 3.4 представлена технологическая схема производства мясных и кровяных хлебов с использованием БМТ и БУТ.
