Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические и практические аспекты создания продуктов функционального назначения 11
1.1 Функциональные продукты питания с ингредиентами из растительного сырья 11
1.2 Использование люпина для производства функциональных пищевых ингредиентов 16
1.3 Растительно-белковые пасты (концентраты) 25
1.4 Характеристика различных видов пищевых волокон 28
1.5 Мясо птицы как перспективное сырье для производства функциональных и обогащенных продуктов питания 34
1.6 Анализ современного состояния производства и потребления продуктов функционального питания 38
1.7 Заключение по обзору литературы 41
Глава 2. Объекты, методы и организация экспериментальных исследований 42
2.1 Объекты исследований 42
2.2 Организация исследований 43
2.3 Методы исследований 46
Глава 3. Потребительские свойства люпина и обоснование получения функциональных пищевых ингредиентов 61
3.1 Содержание антиалиментарных (антипитательных) веществ в зернобобовых и зерновых культурах 61
3.2 Гипотеза удаления алкалоидов люпина биотехнологическим методом 64
3.3 Технология удаления алкалоидов из зерна люпина 66
3.3.1 Влияние проращивания на содержание алкалоидов в люпине 66
3.3.2 Извлечение алкалоидов на основе ферментативных процессов .67
3.3.3 Использование молочной сыворотки для удаления алкалоидов из люпина 72
3.4 Исследование токсического действия обезгорченной люпиновои муки 78
3.5 Состав компонентов зерна продовольственного люпина и получение функциональных пищевых ингредиентов
3.5.1 Использование оболочки люпина для получения пищевых волокон 82
3.5.2 Исследование качественных характеристик пищевых волокон из оболочки люпина и белокочанной капусты 89
3.6 Производство и исследование свойств люпиновои пасты 91
3.6.1 Обоснование технологических параметров производства люпиновои пасты 91
3.6.2 Функционально-технологические характеристики обезгорченной люпиновои пасты 98
Глава 4. Разработка рецептур и оценка потребительских свойств специальных мясопродуктов с функциональными пищевыми ингредиентами 101
4.1 Потребительские свойства вареных колбас, выработанных с люпиновои пастой 101
4.1.1 Расчет рецептуры вареной колбасы с использованием люпиновои пасты обезгорченной 101
4.2 Исследования модельных образцов специальных рубленых изделий из мяса птицы с пищевыми волокнами из оболочки люпина и белокочанной капусты 110
4.3 Товароведная оценка и формирование потребительских свойств специальных рубленых изделий из мяса птицы с функциональными пищевыми ингредиентами 125
4.4 Разработка нормативно-технической и технологической документации рубленых кулинарных изделий из мяса птицы функционального назначения для производства в предприятиях
общественного питания и пищевой промышленности 131
Выводы 134
Список использованной литературы
- Мясо птицы как перспективное сырье для производства функциональных и обогащенных продуктов питания
- Организация исследований
- Технология удаления алкалоидов из зерна люпина
- Расчет рецептуры вареной колбасы с использованием люпиновои пасты обезгорченной
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время ограничен ассортимент мясных рубленых изделий специального назначения, а используемые ингредиенты для их производства, в том числе пищевые волокна, в основном импортного производства.
В связи с появлением на рынке генетически модифицированной сои, ученые и производители проявляют интерес к продовольственному люпину, как к потенциальному источнику функциональных пищевых ингредиентов. Включение в традиционные изделия из мяса продуктов переработки люпина, порошкообразных овощей с целью снижения калорийности за счет увеличения содержания пищевых волокон, микро- и макроэлементов, витаминов, создание качественно новых специальных продуктов питания функциональной направленности является актуальной задачей.
В этом направлении существенный вклад внесли исследования отечественных и зарубежных ученых Антиповой JI.В., Гущина В.В., Гоноцкого В.А., Криштафович В.И., Родионовой Н.С., Устиновой A.B., Стефановой И.Л., Тимошенко Н.В., Lin К.-W., Н.Е. Pedersena, J. Quist и др., по разработке комплексного использования сырья растительного и животного происхождения, которые способствуют улучшению пищеварения, адсорбируют и выводят из организма вредные вещества, снижают усвоение жиров, поддерживают уровень общего холестерина и т.д. Исследования, направленные на создание качественно новых специальных продуктов питания с высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью, ориентированные на потребление различными категориями населения являются актуальными.
Степень разработанности темы исследований. Академиком В.А. Тутельяном, И.А. Роговым, Э.С. Титовым, А.А. Кочетковой, А. П. Нечаевым, Т.Б. Цыгановой, Л.Г. Елисеевой определены приоритетные направления в использовании функциональных ингредиентов в мясопродуктах, в том числе пищевых волокон.
Одним из направлений улучшения функциональных свойств, традиционных мясных изделий является использование функциональных ингредиентов из люпина: пищевых волокон из оболочки, люпиновой муки и пасты. Большинство исследований посвящено применению белковой добавки из люпина, а морфологический состав зерна люпина как комплекс пищевых ингредиентов, формирующих функциональную направленность, не исследовался. Недостаточно полно изучены вопросы, связанные с использованием оболочки люпина, как источника пищевых волокон (ПВ). Использование ПВ из оболочки люпина и порошкообразных овощей, улучшающие технологические свойства, товароведные качества и функциональную направленность специальных мясных продуктов остаются малоизученными.
Цели и задачи работы. Целью работы является научное обоснование, разработка рецептур и товароведная оценка инновационных мясных продуктов питания с использованием продуктов переработки продовольственного люпина и порошкообразной белокочанной капусты.
В соответствии с поставленной целью и на основании изученных литературных данных экспериментальные исследования были направлены на решение следующих задач:
- изучить пищевую ценность, физико-химические показатели люпина, потребительские характеристики продуктов из люпина, формирующие функциональную направленность специальных продуктов питания для широких масс населения;
- исследовать содержание антиалиментарных веществ (алкалоидов) в люпине, разработать методы и технологии их удаления с целью улучшения потребительских свойств ингредиентов;
- разработать адаптированную методику по определению компонентного состава нерастворимых пищевых волокон оболочек бобовых культур и порошкообразных овощей, технологию производства пищевых волокон из оболочки люпина и порошкообразной белокочанной капусты, исследовать их физико-химические показатели и технологические свойства;
- обосновать методом компьютерного моделирования рецептуры, ингредиентный состав и технологический процесс производства специальных мясных продуктов с использованием люпиновой пасты, пищевых волокон из люпина и порошкообразной капусты;
- исследовать структурно-механические свойства, гистологические показатели фаршевых систем и котлет рубленых из мяса птицы механической обвалки (МПМО) с ПВ из оболочки люпина и порошкообразной белокочанной капусты;
- провести опытно-промышленную апробацию и комплексную оценку потребительских свойств, качества и безопасности специальных мясных продуктов с люпиновой пастой и ПВ из оболочки люпина и порошкообразной капусты;
- разработать техническую документацию на новые виды специальных продуктов, в том числе продукцию общественного питания с указанными ингредиентами, дать товароведную оценку и определить экономическую эффективность новых технологических решений.
Научная новизна работы. Диссертационная работа содержит элементы научной новизны в рамках пунктов 4,5 и 6 паспорта специальности 05.18.15.
Установлены критерии и показатели оценки морфологического состава зерна люпина для его использования в качестве функциональных пищевых ингредиентов.
Разработана адаптированная методика, позволяющая определять состав нерастворимых пищевых волокон оболочек люпина и порошкообразных овощей, проведен их сравнительный анализ, определен вид ПВ, повышающий потребительские свойства мясных изделий.
Впервые предложена гипотеза удаления алкалоидов из целого зерна люпина биотехнологическим методом с использованием молочной сыворотки, мультиэнзимных ферментных препаратов (целлюлолитических, амилолитических и протеалитических), ультразвуковых процессов (решение от 11.01.2013г. о выдаче патента по заявке № 2011132716).
Теоретически и экспериментально обоснована эффективность применения функциональных ингредиентов (обезгорченной сывороточной люпиновой пасты, пищевых волокон из оболочек люпина) и установлены оптимальные соотношения при производстве мясных продуктов.
Методами математического моделирования обоснованы рецептурно-компонентные решения, обеспечивающие сбалансированность и высокие потребительские свойства вареной колбасы с обезгорченной сухой люпиновой пастой.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в разработке гипотезы удаления алкалоидов из целого зерна люпина биотехнологическим методом с использованием молочной сыворотки, мультиэнзимных ферментных препаратов, ультразвуковых процессов; методики определения составляющих нерастворимых пищевых волокон; компьютерном моделировании рецептур, оценке потребительских свойств специальных мясных изделий, выработанных с использованием функциональных пищевых ингредиентов продовольственного люпина.
Исследования, формирующие функциональную направленность пищевых ингредиентов из люпина с научно обоснованными полезными для здоровья свойствами, подтверждают возможность их использования при разработке специальных продуктов питания. Экономический эффект использования пищевых волокон из оболочки люпина и порошкообразной белокочанной капусты при производстве рубленых полуфабрикатах из мяса птицы составил 1340 рублей на тонну продукции.
Методология и методы исследования. Методологической основой диссертации являются труды отечественных и зарубежных ученых определивших биотехнологические факторы, влияющие на процессы удаления алкалоидов люпина, посвященные вопросам формирования качества специальных продуктов и ликвидации дефицита макро – и микронутриентов в питании. При организации и проведении исследований применялся комплекс общепринятых, стандартных и модифицированных методов исследований, в том числе органолептических, физико-химических, биохимических, реологических, гистологических, а также математические методы при разработке рецептур, статистической обработки результатов исследований. Исследования проводились в 3-5-ти кратной повторности. Уровень доверительной вероятности 0,95.
Положения, выносимые на защиту:
- результаты исследования морфологического состава зерна высокобелковой бобовой культуры – люпина и обоснование способов получения функциональных ингредиентов при его переработке;
- адаптированную методику определения состава нерастворимых пищевых волокон - оболочки люпина, порошкообразных овощей, результаты физико-химических исследований, технологические показатели;
- гипотезу удаления алкалоидов люпина биотехнологическим методом с использованием молочной сыворотки и ультразвукового генератора; способ и технологию удаления алкалоидов, имеющие техническую новизну и защищенные положительным решением о выдаче патента на изобретение;
- технологию комплексной промышленной переработки люпина, включающей производство пищевых волокон из оболочки люпина, обезгорченной люпиновой пасты из семядолей (или целого зерна) с последующей сушкой или грануляцией;
- рецептуру и технологию производства специальных полуфабрикатов из мяса птицы с ПВ из оболочки люпина, порошкообразной белокочанной капусты, апробированные в реальных условиях производства;
- результаты экспериментального исследования влияния ПВ из оболочки люпина и порошкообразной капусты на органолептические показатели, физико-химические, функционально-технологические, структурно-механические свойства, гистологические характеристики специальных полуфабрикатов из мяса птицы;
- результаты исследования потребительских свойств специальных мясных полуфабрикатов из мяса птицы с пищевыми волокнами и колбасных изделий при замене говядины и свинины обезгорченной люпиновой пастой;
- теоретические аспекты разработки рецептурного состава вареной колбасы с ингредиентом обезгорченной сухой люпиновой пасты и результаты опытно-промышленного производства.
Степень достоверности и апробация результатов работы обеспечивалась использованием современных приборов и оборудованием, заимствованными и разработанными методиками проведения исследований. Теоретические предпосылки полученных результатов исследований основываются на известных достижениях фундаментальных и прикладных научных дисциплин, экономическом, статистическом, иерархическом и сравнительном анализах.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Современные достижения биотехнологии» (Ставрополь, 2011); - IX Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» МГУПП, (Москва, 2011);- 4 Международной научно-практической конференции «Молодежь, гражданственность, патриотизм: актуальные аспекты просвещения и воспитания, (Брянск. - 2012); - X Юбилейной Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» МГУПП, (Москва, 2012); - 4 Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в общественном питании» МГУПП, (Москва 2012); - Международной (заочной) научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности и общественном питании – основа повышения качества, конкурентоспособности и безопасности товаров» АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет кооперации, (Москва, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ. Получено положительное решение от 11.01.2013 г. о выдаче патента на изобретение № 2011132716 от 3.08.2011 «Способ получения гранулированных продуктов для пищевых и кормовых целей из зернобобовых и зерновых культур».
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает следующие разделы: введение, обзор литературы, объекты и методы исследований, схему постановки эксперимента, три главы экспериментальной части, выводы, список литературы и приложения. Текст диссертации изложен на 155 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 62 таблицы и 11 приложений. Библиографический список включает 199 наименований, в том числе 22 зарубежных источника.
Мясо птицы как перспективное сырье для производства функциональных и обогащенных продуктов питания
В настоящее время создание новых пищевых продуктов с оздоровительным действием широко развито в США и странах Азии. В Японии, единственной стране, где действует законом о функциональном питании, населению предлагается достаточно широкий ассортимент продуктов питания с определенным функциональным эффектом.
В России разработан национальный стандарт ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения». В этом стандарте даны понятия продуктов функционального питания и их ингредиентов, приведены термины, характеризующие такие продукты [39].
Функциональный пищевой продукт: Специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов [39].
Большой вклад в разработку концепции функционального питания внесли японские, американские, позднее европейские ученые, которыми в 1995—1998 годах разработана «Научная концепция функциональных продуктов питания в Европе» (Scientific Concepts of Functionsl Food in Europe). Эта концепция обосновала взгляд на пищу как средство профилактики и лечения ряда заболеваний. Пища, контролируя различные функции в организме, участвует в поддержании здоровья и снижении риска возникновения заболеваний.
Согласно этой Концепции функциональные продукты питания, не вредят организму человека, а насыщают его необходимыми микроэлементами, витаминами, белками, жирами, аминокислотами. Важнейшее значение функционального питания в его конкретной работе по оздоровлению организма, влиянии на определенные функции [70, 80, 81,101,116,145, 150].
В настоящее время в научно-практической литературе [105,173,174] приняты основные характеристики функционального пищевого продукта: - продукт, полученный из природных ингредиентов (не капсулы, таблетки, порошки); -может и должен входить в каждодневный рацион питания человека; -при употреблении регулирует определенные процессы в организме, например, стимулирует активность иммунных процессов, предотвращает развитие определенных заболеваний, контролирует физиологические процессы в организме человека и т.д.
Основные положения функциональности продуктов питания должны соответствовать принципам рационального питания, которые приведены в методических рекомендациях MP 2.3.1.24.32-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для разных групп населения РФ». «Нормы» базируются на основных положениях Концепции оптимального питания, в соответствии с которой в рационе питания человека предусматриваются физиологически необходимые количества пищевых веществ, в том числе не менее 20 г. пищевых волокон.
Данная проблема может быть решена рациональным сочетанием компонентов растительного и животного происхождения и созданием новых продуктов функционального питания [70, 80,145].
По определению Института питания России, функциональная пища - это та пища, которая выполняет не только энергетическую функцию, снабжая организм энергией и доставляя пластический материал для строения тела, но и обеспечивает улучшение здоровья и самочувствия. Такие продукты питания оказывают существенное влияние на одну или несколько функций организма или его отдельных органов и систем (отсюда и название - функциональные продукты питания). Например, поддержание иммунитета, нормализация обмена веществ и как следствие борьба с ожирением и восстановление веса, снижает риск тех или иных заболеваний, позволяя человеку долгое время сохранять здоровье и вести активный образ жизни [39,145,147,154].
Под функциональными продуктами понимают пищевые продукты, которые получены из природных ингредиентов, могут (и должны) присутствовать в ежедневном рационе питания, и имеют доказанное положительное влияние на здоровье человека [39,140].
Учитывая, что многие продукты функционального питания в настоящее время находятся в зоне между лекарствами и пищевыми продуктами и представляют собой традиционные пищевые формы, они не могут быть в виде таблеток или пилюль. Эти продукты предназначены для широкого круга потребителей и имеют вид обычной пищи. Они могут и должны потребляться регулярно в составе нормального рациона питания [39, 109, 130].
Потребительские свойства функциональных продуктов определяются пищевой ценностью, вкусовыми качествами и физиологическим воздействием на организм человека. В состав функциональных продуктов входят различные функциональные ингредиенты.
Наиболее полная характеристика функциональным пищевым ингредиентам дана в работах Д. Поттера. В своей теории он выделил семь основных видов функциональных ингредиентов: -пищевые волокна (растворимые и нерастворимые); -витамины(А, группы В, D и т.д.); -минеральные вещества (калий, кальций, железо и др.); - полиненасыщенные жиры (растительные масла, рыбий жир, омега-3-жирные кислоты); - антиоксиданты: бета-каротин и витамины (аскорбиновая кислота -витамин С и альфа-токоферол - витамин Е); - олигосахариды (как субстрат для полезных бактерий); - группа, включающая микроэлементы, лакто бактерии, бифидобактерии и другие [46,109].
Организация исследований
Напряжение прокола (сдвига) продукта определяли прокалыванием образцов тупой иглой с диаметром 7 мм с постоянной регистрацией возникающих сопротивлений. Расчёт стандартного напряжения прокола производили по формуле: У = ,Па " (2.7) где: Рср - среднее значение всех усилий возникающих в момент прокалывания, Н; Fn - площадь поперечного сечения иглы, м [3]. - динамическую вязкость коллоидных и фаршевых систем определяли с помощью ротационного визкозиметра Rheotest 2.1 [3]. - гистологические исследования - оболочки люпина, порошкообразной белокочанной капусты проводили с использованием метода «раздавленной капли». На предметное стекло наносили каплю воды, добавляли небольшое количество изучаемой добавки и равномерно распределяли ее. Приготовленную каплю накрывали покровным стеклом, избегая образования пузырьков воздуха. Готовые препараты рассматривали на световом микроскопе «AxioImaigerAl» (CarlZeiss, Германия) с помощью подключенной видеокамеры «AxioCamMRc 5». Микроструктурное изучение (качественное и количественное) и обработку изображений производили с применением компьютерной системы анализа изображений «Axio Vision 4.7.1.0», адаптированной для гистологических исследований; - исследование микроструктуры образцов полуфабрикатов из мяса птицы [41,42] проводили в соответствии с ГОСТ Р 51604-2000 «Мясо и мясопродукты. Метод гистологической идентификации состава» [37, 36]; - структурно-морфометрические характеристики люпиновой пасты определяли исследованием метрических характеристик частиц при различных параметрах измельчения. Для исследования использовались нативные (не окрашенные) препараты которые исследовались в скошенном проходящем свете.
Измерения проводились с помощью программы MetaVision со стандартом измерений. В каждом из образцов для достоверности проводилось не менее 100 измерений, полученные данные обобщались и группировались по принципу планиметрии в три основных группы первая группа до 120 мкм, вторая группа 120,1-199,9 мкм и третья группа от 200 мкм; - энергетическую ценность продукта в ккал. рассчитывали по фактическому содержанию в образцах белка, жира и углеводов с учетом того, что 1 г. жира эквивалентен 9 ккал, 1 г белка - 4,1 ккал; 1 г углеводов - 3,75 ккал [165]; - расчет рецептур мясных продуктов производили методом, основанным на материальном балансе, с использованием уравнения элементного химического состава смеси; - расчет коэффициента утилитарности аминокислотного состава белка определяли по формуле, предложенной Н.Н. Липатовым [88,89,90]: S(Aj a.j) исЛ к І-1 (2.8) где U - коэффициент утилитарности аминокислотного состава, численно характеризующий сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме; Aj - массовая доля j-ой незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка; aj - утилитарность содержания j-ой незаменимой аминокислоты в белке продукта, доля единиц. Утилитарность рассчитывали по формуле: 3j = mill C-j (2-9) где Cmin - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доля единицы; Cj - скор j-ой незаменимой аминокислоты к физиологически необходимой норме (эталону), % или доля единицы. - показатель «избыточности содержания» незаменимых аминокислот в колбасных изделиях рассчитывали по формуле, предложенной Н.Н. Липатовым [88,89,90]: к Gn = S {A;, x(L-aj)} f=1 (2.10) где Gn - избыточность содержания незаменимых аминокислот, г/100 г белка; Aj - массовая доля j-ой незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка; а - утилитарность содержания j-ой незаменимой аминокислоты в белке продукта, доля единиц. - коэффициент «сопоставимой избыточности», характеризующий суммарную массу неутилизируемых аминокислот в таком количестве белка содержащегося в исследованной колбасе, которое эквивалентно по их потенциальному утилизируемому содержанию 100 г белка эталона, рассчитывали по формуле Н.Н. Липатова [88,89]: Gc = Gn/Cmin (2.11) где Gc - коэффициент «сопоставимой избыточности»; Gn - показатель «избыточности содержания» незаменимых аминокислот, г/100 г белка, Cmin -минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), % или доля единицы. - микробиологические показатели определяли: мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы - по ГОСТ Р Ю444.15-94; -бактерии группы кишечной палочки - по ГОСТ Р 50474-93; -бактерий рода Salmonella - по ГОСТ Р 50480-93; - сравнительную товароведную оценку качества и сохраняемости модельных образцов полуфабрикатов из мяса птицы проводили с помощью усовершенствованного метода квалиметрии применительно к мясным продуктам, кулинарным изделиям, используя рекомендации Бражникова A.M. и Хлебникова В.И. [8,166,167]; - исследование оболочки зернобобовых и крупяных культур проводили с использованием общепринятых и модифицированных инструментальных методов, методик Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, ГОСТ 20081-74 «Семеноводческий процесс сельскохозяйственных культур. Основные понятия. Термины и определения» и методиками ГНУ ВНИИЗБК (г. Орел). Разработанные методики Способы отделения оболочек зерновых и зернобобовых культур
В лабораторных условиях семенные оболочки зернобобовых культур удаляли вручную после замачивания зерна не менее 4-5 часов. Толщину оболочки определяли с помощью микрометра с погрешностью измерения не более 1 мкм. Пленчатость зерна крупяных культур (гречиха) определяли по массе плодовых оболочек, снятых с помощью шелушителей.
Использование существующих промышленных установок для обрушения зерновых и бобовых культур для люпина не приемлемо в связи с неоднородностью геометрических размеров зерна, что приводит к большим потерям на мучку. Полупромышленная партия оболочки люпина и гречихи была получена на экспериментальной установке, разработанной в ГНУ ВИЭСХ РАСХН, на которой удалось сократить потери на мучку.
Технология удаления алкалоидов из зерна люпина
Работу по исследованию токсического действия обезгорченной люпиновой муки проводили на экспериментальной базе ФГУ ВГНКИ (Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств животных и кормов), для определения токсичности обезгорченной люпиновой муки использованы следующие нормативные документы: - определение острой и субхронической токсичности выполнено по ГОСТ 12.1.007 - 76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»; - государственной Фармакопеи РФ (11 издание, выпуск 2, стр. 182-183); - «Методических указаний по определению токсических свойств препаратов, применяемых в ветеринарии и животноводстве».
Основные параметры острой токсичности определяли методом Кербера. Под острой токсичностью понималось вредное действие обезгорченной люпиновой муки при ее однократном или повторном не более чем через 6 часов кормлении в течение суток. Количество муки, вводимой белым мышам, варьировалась от 5,0 г/кг до максимально возможной 10,0 г/кг, при живой массе белых мышей 20 г.
В качестве физиологического контроля в острых и субхронических опытах использовались следующие показатели состояния белых мышей. Внешний вид -состояние волосяного покрова и видимых слизистых оболочек глаза. Поведение животных, прием ими корма и воды, нормальные акты дефекации и мочеиспускания. Время возможного возникновения интоксикации, ее характер и тяжесть. Обратимость интоксикации, сроки гибели животных и картину паталогоанатомических изменений внутренних органов. Определяли цветной показатель и содержание гемоглобина в одном эритроците.
Для проведения экспериментов по кормлению обезгорченной люпиновой мукой формировались группы подопытных животных: по 7 белых мышей. Контрольные группы состояли из аналогичного количества животных.
При проведении опытов со всеми нормами кормления, начиная с 4,0 г/кг и до 10,0 г/кг, у животных не наблюдалось клинических признаков отравления. Аппетит был в норме, особи были подвижны, энергичны, хорошо реагировали на внешние раздражители. Внешний вид, состояние и поведение подопытных животных не отличалось от особей контрольной группы. В результате проведенных опытов установлено, что при максимально возможном однократном кормлении обезгорченной мукой люпина не происходило гибели белых мышей.
ФГУ ВГНКИ установлено, что в результате проведенных опытов согласно ГОСТ 12.1.007 [27] обезгорченная люпиновая мука относится к 4 классу токсичности - «малоопасные вещества».
В субхронических опытах на белых мышах испытывались две дозы обезгорченной люпиновой муки: 5, 0 мг/кг живой массы и 10,0 мг/кг живой массы. Для исследования кумулятивных свойств обезгорченной люпиновой муки сформировали две группы белых мышей живой массой 18-20 г по 30 особей в каждой. Максимально возможные дозы одноразового введения составили 10,0 мг/кг живого веса. Они показали, что мука не аккумулируется в организме животного.
Следующими исследованиями являлась субхроническая токсичность. Для этого проводились опыты на белых крысах с начальным живым весом 90-100 г. После недельной выдержки крысы были разбиты на три группы по живой массе: первая - 98 г, вторая -106г, третья (контрольная) -105г. Животные в первой и второй группах получали обезгорченный люпин: по 5,0 г/кг и 2,0 г/кг соответственно, контрольная группа обезгорченный люпин не получала.
После двухмесячного кормления установлено, что белые крысы в опытных группах не отличались между собой по живой массе внутри групп. Однако белые крысы во второй группе, получающей по 2,0 г/кг были значительно больше контрольных и первой группы, получающей по 5,0 г/кг. Осмотр внутренних органов белых крыс и их весовые соотношения к массе тела не выявили различий по группам.
Нагрузка на организм животных обезгорченной люпиновой мукой в течение двух месяцев в дозе 2,0 г/кг живой массе не привела к увеличению (гиперфункции) их внутренних органов и не вызвала дистрофических изменений, в том числе каких-либо видимых перерождений. Все белые крысы в течение опыта были клинически здоровы. Животные сохраняли аппетит, нарушений в приеме корма и воды не наблюдалось, они были активны, чутко реагировали на прикосновение. Шерсть у них была гладкой и блестящей. В течение опыта признаки отравления у белых крыс отсутствовали.
За этот период определялось влияние обезгорченной люпиновой муки на морфологические показатели крови опытных белых крыс. В конце опыта была выведена лейкоцитарная формула, результаты исследования крови приведены в таблице 3.12.
Расчет рецептуры вареной колбасы с использованием люпиновои пасты обезгорченной
Установлена прямая зависимость технологических показателей (влаго — и жироудерживающей способности) люпиновой пасты от размеров частиц. Чем тоньше измельчение, однороднее и эластичнее паста, тем выше водо - и-жиросвязывающая способности (максимальные показатели ВУС и ЖУС составляли 120% и 145% соответственно).
Таким образом, комплексное исследование качества люпиновой пасты при различной степени измельчения показало, что по общему химическому составу образцы не имели существенных различий, однако отличались по функционально-технологическим и органолептическим показателям
Разработка рецептур и оценка потребительских свойств специальных мясопродуктов с функциональными пищевыми ингредиентами 4.1 Потребительские свойства вареных колбас, выработанных с люпиновой пастой 4.1.1 Расчет рецептуры вареной колбасы с использованием люпиновой пасты обезгорченной
На следующем этапе работы нами исследована возможность использования люпиновой пасты обезгорченной сухой в качестве ингредиента при производстве вареной колбасы и установлен оптимальный уровень замены мясного сырья, при котором различия в качестве растительных белков не оказывают существенного влияния на потребительские свойства готового продукта. Ранее такие образцы колбасных изделий не вырабатывались.
В начале эксперимента был произведен теоретический расчет рецептуры вареной колбасы. Для этого содержание ингредиентов рецептур мясных продуктов определяли при следующих известных показателях: - состав и количество ингредиентов в рецептурах; - химический состав ингредиентов и потери при термообработке; - выход продукта, определение массовых долей элементов химического состава; - амино - и жирно-кислотный состав колбасного фарша и готового продукта. При проведении расчетов массовых долей элементов химического состава, амино-и жирно-кислотного состава в качестве базовой рецептуры (контроль) выбрана рецептура вареной колбасы «Столовой», входящей в ассортимент продукции по ГОСТ Р 52196-2003.
Модельными рецептурами являлись рецептуры с использованием люпиновой пасты обезгорченной сорта «Кристалл» содержание белка 32,2±0,2 % и повышенным содержанием клетчатки 18,23±1,0 в количествах 5, 10, 15 и 20 кг, которые сравнивались с показателями рецептуры с включением 20 кг соевой муки (содержание белка 46,0 %) гидратированной в соотношении 1:3.
Уровень гидратации 1:3 выбран исходя из того, что исследования функционально-технологических свойств (ВСС, ЖСС и т.д.) показали: 1г люпиновой пасты обезгорченной сухой связывает 3.0-3.5 мл (г) воды, а соевая мука - 2,7-3,0 мл воды.
Потери массы вареной колбасы при термообработке для всех рецептур контрольной и с люпиновой пастой обезгорченной сухой и соевой мукой оценивали по нормативному выходу колбасы «Столовой» и принимали равным 118%.
Методика расчетов
Для решения сформулированной задачи применялся метод, основанный на материальном балансе [12]. Этот метод базируется на утверждении, что массовая доля любого химического элемента в смеси равна сумме произведений массы ингредиентов, включенных в состав смеси, на содержание в них искомого химического элемента. Для расчета состава смеси используем уравнение элементного химического состава смеси, которое имеет вид:
Zi= IbO,i) Xj j = l,2,..J (4.1) j где: Z І - содержание і-го элемента в рецептуре, единицы массы (г, кг и т.д.); b(j,i) - содержание і-го элемента в j-м ингредиенте, доли единицы или %; Xj - содержание j-го ингредиента в рецептуре, единицы массы. J - число ингредиентов в рецептуре. По уравнению (1) проводят расчеты для определения массы ингредиентов в рецептурной смеси (фарше). Содержания ингредиентов в относительных величинах определяют по формуле: Wj = k Zi / X Xj (4.2) где: k - коэффициент перевода единицы измерения (к=1 - для долей единицы, к =100 если он выражен з процентах); X Xj - общая масса рецептурной смеси (фарша), единицы массы. Используя выражения (1) и (2) определяем содержание всех ингредиентов химического состава в рецептурной смеси (фарше).
Для расчета содержания ингредиентов в вареной колбасе следует учесть их потери при термообработке. Так как при выработке выбранного мясного продукта (вареная колбаса «Столовая») при термообработке может теряться только влага, то расчеты содержания элементов химического состава в продукте проводили с применением формул: Вп = к [МП _ Мф (1-Вф)] / Мп (4.3) zn(i)=k z(i) M$/Mn (4.4) где: Вп, Вф - содержание влаги в продукте и фарше соответственно, доли; Мп, Мф - массы фарша (рецептурной смеси) и продукта, единицы массы; zn(i), z(i) - содержание і-го элемента (кроме влаги) в продукте и фарше, доли или %. После определения ожидаемого содержания незаменимых аминокислот (НАК) по приведенным формулам проведены оценки коэффициента сбалансированности по НАК и содержание сбалансированного белка по следующей методике. Содержание незаменимых аминокислот НАК определяли в 100 г белка с использованием следующего выражения: Аб(к)=100 Ап(к)/Бп (4.5) где: Ап(к), Аб(к) - содержание незаменимой аминокислоты в продукте и в 100 г его белка; Бп - содержание белка в продукте, г в 100 г продукта. Аминокислотный скор, по каждой из незаменимых аминокислот, определяли по формуле: Ск(к)=Аб(к)/Фб(к) (4.6) где: Фб(к) - содержание незаменимой аминокислоты в 100 г идеального белка по ФАО/ВОЗ (1973 г).
