Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические и практические аспекты ис пользования мяса индейки, животных белков и аромати заторов в производстве мясных изделий 10
1.1 Современные подходы к созданию мясных продуктов 10
1.2 Состояние мясной и птицеперерабатывающей отрасли 25
1.3 Теоретическое обоснование использования мяса индейки 33
1.4 Обоснование использования белковых ингредиентов и ароматизаторов при производстве мясных продуктов 39
1.4.1 Белковые ингредиенты животного происхождения, их свойства и область применения 40
1.4.2 Принципы использования ароматизаторов при производстве пищевых продуктов 46
1.5 Заключение к литературному обзору 52
ГЛАВА 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований 56
2.1 Объекты исследований 56
2.2 Организация эксперимента 56
2.3 Методы исследований 59
ГЛАВА 3. Обоснование ингредиентов мясных продуктов на основе мяса индейки 69
3.1 Исследования предпочтений потребителей 69
3.2 Исследование потребительских свойств мяса индейки 76
3.3 Исследование морфологического строения мышечного волокна... 87
3.4 Исследование структурно-механических свойств мяса индейки 90
3.5 Исследование потребительских свойств белковых добавок Скан-про 92
3.6 Исследование функционально-технологических свойств и обоснование использования структурообразующих компонентов при производстве ветчинных изделий 101
3.7 Проектирование рецептуры вкусоароматической смеси «Говядина классическая» 108
ГЛАВА 4. Изучение потребительских свойств мясных продуктов с использованием мяса индейки 113
4.1. Оценка качества ветчинных изделий из мяса индейки со структуро образующими компонентами 113
4.2 Исследование потребительских свойств колбасных изделий с использованием мяса индейки в качестве замены говядины 123
4.3 Исследование потребительских свойств рубленых полуфабрикатов
4.3.1 Моделирование и оптимизация многокомпонентной рецептурной смеси продукта (рубленые полуфабрикаты) 131
4.3.2 Влияние белковых добавок Сканпро BR95 на функционально-технологические свойства мясного фарша 138
4.3.3 Изучение качественных показателей вкусоароматических смесей и выбор количественного использования их при производстве полуфабрикатов 139
4.3.4 Изменение потребительских свойств котлет в процессе хранения 148
Выводы 161
Список использованной литературы 163
Приложения 187
- Состояние мясной и птицеперерабатывающей отрасли
- Исследование потребительских свойств мяса индейки
- Исследование потребительских свойств колбасных изделий с использованием мяса индейки в качестве замены говядины
- Исследование потребительских свойств рубленых полуфабрикатов
Введение к работе
Актуальность работы. Одной из самых важных проблем в современном мире является проблема обеспечения населения продовольствием. И безопасность государства определяется, в том числе, достаточным количеством собственных продовольственных ресурсов. В сложившихся условиях дефицита отечественного сырья и преобладания импортного мяса, не всегда приемлемого качества, важной задачей мясоперерабатывающей отрасли является поиск технологических приемов и создание новых мясных продуктов высокой пищевой ценности за счет использования мяса птицы, различного вида белковых добавок. Согласно «Основам Государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года» ожидается увеличение доли производства отечественного мясного сырья и продуктов его переработки до 40 – 50 % общего объема производства (в том числе мяса птицы – в 2 раза). На современном рынке повышенным спросом у потребителя стали пользоваться продукты, содержащие мясо индейки, и само мясо индейки, потребительские свойства которых предопределяются качеством используемого сырья. Ведущими учеными (Антипова Л.В., Журавская Н.К., Криштафович В.И., Кудряшов Л.С., Липатов Н.Н., Лисицын А.Б., Семенова А.А., и др.) разработано одно из направлений – создание комбинированных мясных продуктов с заменой части дефицитного мясного сырья белковыми добавками растительного и животного происхождения. В связи с появлением на рынке генетически модифицированной сои, среди производителей повысился спрос на белки животного происхождения, в том числе на основе соединительной ткани и плазмы крови убойных животных, являющихся мясными ингредиентами. Поэтому актуальным являются вопросы широкого использования мяса индейки при производстве мясных продуктов и возможности удешевления их себестоимости за счет использования белковых добавок животного происхождения и вкусоароматических смесей, не понижающих при этом биологическую ценность и потребительские свойства продукта. В соответствии с вышеизложенным, исследования, направленные на разработку рецептур новых мясных изделий с использованием мяса индейки и белковых добавок животного происхождения и ароматизаторов с целью получения продуктов с высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью, доступных по цене потребителю, являются весьма актуальными.
Цель и задачи исследований.
Целью диссертационной работы являлось обоснование ингредиентного состава, разработка рецептур и оценка потребительских свойств мясной продукции на основе мяса индейки. Для этого необходимо было решить следующие задачи:
провести анализ состояния птицеперерабатывающей отрасли и исследовать предпочтения потребителей мяса индейки и продуктов на ее основе;
исследовать пищевую ценность, физико-химические, функционально-технологические, структурно-механические свойства мяса индейки, показать возможность замены говядины на мясо индейки и перспективность производства колбасных, ветчинных изделий и рубленых полуфабрикатов (котлет) на основе мяса индейки;
исследовать пищевую ценность и функционально-технологические свойства белковой добавки Сканпро 325/1 и белковой соединительнотканной добавки Сканпро BR95, показать возможность их использования при производстве изделий на основе мяса индейки и определить оптимальное их количество для возможности замены мясного сырья;
подобрать вкусоароматическую смесь и исследовать возможность ее использования при производстве рубленых полуфабрикатов на основе мяса индейки с целью улучшения органолептических характеристик готовой продукции;
исследовать комплекс показателей структурообразующих компонентов, показать целесообразность их использования при производстве ветчины в оболочке на основе мяса индейки, подобрать количественные соотношения структурообразующих компонентов и оценить потребительские свойства ветчины со структурообразующими компонентами;
исследовать комплекс показателей физико-химических свойств и биологической ценности и оценить потребительские свойства колбасных изделий при замене говядины на мясо индейки;
осуществить оптимизацию рецептуры мясных полуфабрикатов на основе мяса индейки и провести комплексную товароведную оценку качества и сохраняемости котлет на основе мяса индейки, выработанных по разработанной технологии с использованием белковой добавки Сканпро BR95 и вкусоароматической смеси;
разработать техническую документацию на опытные партии ветчины, колбасы и котлет и утвердить на предприятии.
Научная новизна:
дополнены данные по пищевой ценности (химический, аминокислотный, жинокислотный состав, переваримость «in vitro», соотношение отрубов), физико-химическим, функционально-технологическим свойствам, впервые изучены структурно-механические свойства мяса индейки породы белая широкогрудая. Установлено, что мясо индейки по пищевой и биологической ценности не уступает мясу говядины;
получены уточненные данные пищевой ценности (химический, амино- и жирнокислотный состав, переваримость «in vitro») и функционально-технологические свойства (влагосвязывающая, жиросвязывающая и эмульгирующая способность) функциональной белковой добавки Сканпро 325/1 и белковой соединительнотканной добавки Сканпро BR95; обоснована возможность их использования при производстве изделий на основе мяса индейки, определено рациональное количество (20 %) гидратированной белковой добавки Сканпро BR95 для возможности замены мясного сырья;
на основании инструментального анализа («электронный нос») получены данные о вкусоароматических смесях, установлено содержание в них жирных кислот, амино-аммиачного азота, свободных аминокислот, кетонов, продуктов окисления жиров; установлено, что площадь профиля, а, следовательно, и интенсивность запаха образца «Говядина классическая» в 2,3 раза больше по сравнению с другими ароматизаторами;
на основании исследований комплекса показателей структурообразующих компонентов установлено улучшение органолептических, физико-химических, функционально-технологических, структурно-механических свойств ветчины на основе мяса индейки при использовании структурообразующих компонентов, содержащих каппа-каррагинан, фермент трансглютаминазу, белковую добавку Сканпро 325/1 при рациональном соотношении 0,75+0,85+5,0 % соответственно;
на основании комплексных товароведных исследований котлет установлено, что замена мясного сырья на белковую соединительнотканную добавку Сканпро BR95 (до 20 %) и использование вкусоароматической смеси «Говядина классическая» (0,3 %) в рецептуре котлетного фарша способствует получению мясных полуфабрикатов на основе мяса индейки с высокими органолептическими свойствами и пищевой ценностью (комплексный показатель 0,813, 0,835 и 0,838 контрольного и опытных образцов соответственно).
Практическая значимость:
разработанные рецептуры ветчины на основе мяса индейки с новыми потребительскими свойствами, содержащей структурообразующие компоненты, колбасных изделий с заменой говядины на мясо индейки, котлет с использованием вкусоароматической смеси и частичной заменой мясного сырья на белковую добавку Сканпро BR95;
установлена возможность использования вкусоароматической смеси (в количестве 0,3 %) при производстве рубленых полуфабрикатов на основе мяса индейки с улучшением органолептических характеристик и структурно-механических свойств готовой продукции;
полученные результаты апробированы в производственных условиях на ООО МПП «Русский сорт», ОАО «Птицефабрика Калужская», ЗАО комбинат «Нарэкопрод», ООО «МЕТАТР МПК», ГК «Рамфуд»;
на новые виды продукции разработаны и утверждены технические документы ТУ 9213-530-00419779-12 «Ветчина «Антоновская». Технические условия» и ТИ 9213-530-00419779-12 «Технологическая инструкция. Ветчина»; ТУ 9213-470-00419779-12 «Колбаса «Онежская». Технические условия» и ТИ 9213-470-00419779-12 «Технологическая инструкция. Колбаса»; ТУ 9214-001-00419779-12 «Котлеты «Михайловские» Технические условия» и ТИ 9214-001-00419779-12 «Технологическая инструкция. Котлеты» на мясоперерабатывающем предприятии.
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на: 5-ой Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2006); Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008), 7-ой Международной научной конференции «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2008); 5-ом Международном конгрессе. «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009), 4-ой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2009), Международной научной конференции «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009), Международной конференции «Пища. Экология. Качество» (Кемерово, 2009), Международной научно-практической конференции «Путь модернизации России: партнерство государства, бизнеса и корпорации» (Москва, 2011), на III международной научно-практической конференции (Чебоксары, 2012).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 23 работы, в том числе в журналах перечня ВАК (3 статьи).
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты исследований пищевой ценности, физико-химических, функционально-технологических, структурно-механических свойств индейки породы белая широкогрудая, отдельных отрубов тушки, белковых добавок Сканпро 325/1 и BR95, вкусоароматических добавок, структурообразующих компонентов;
результаты исследования влияния белковых добавок Сканпро 325/1 и BR95 на органолептические, физико-химические, функционально-технологические, структурно-механические свойства комбинированного фарша из индейки, свинины, говядины;
результаты исследования потребительских свойств ветчинных изделий на основе мяса индейки со структурообразующими компонентами и колбасных изделий при замене говядины мясом индейки;
результаты исследования качества модельного фарша из мяса индейки при использовании Сканпро BR95 и вкусоароматической смеси «Говядина классическая» и результаты сравнительного исследования качества и сохраняемости котлет, выработанных по опытным и контрольным рецептурам.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, содержащей 5 глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 239 источников. Работа изложена на 188 страницах машинописного текста, включает 65 таблиц, 26 рисунков и 6 приложений.
Состояние мясной и птицеперерабатывающей отрасли
В последние годы тенденция использования мяса в питании несколько изменилась: доля мяса крупного рогатого скота несколько снизилась, а вот доля использования свинины, мяса птицы резко пошла вверх и доля потребления мяса птицы составляет 1/3 от всего потребления мяса [13, 14, 15, 17, 39,41,44,84, 116].
За последнее десятилетие в России резко снизилось поголовье скота, в конце 2010 года поголовье крупного рогатого скота составило 8,4 млн. голов, свиней - 21,6 млн. голов, мелкого рогатого скота - 20,1 млн. голов, что связано с общей неблагоприятной ситуацией в сельском хозяйстве, а также и с тем, что выращивание крупного рогатого скота менее рентабельно. За последние 5 лет объем производства говядины сократился более, чем на 50 %, что связано с большими затратами на корма, материально-денежных средств на единицу продукции, поэтому неконкурентоспособность производства говядины стала одной из причин сокращения поголовья крупного рогатого скота. Свиноводство, являясь наиболее скороспелой и технологичной отраслью животноводства, получило большее развитие, тем более что спрос на мясную продукцию постоянно растет и в 2012 г., согласно целевой программе развития свиноводства, объем производства свинины должен составить 2,7 млн. т и составит примерно 80 % на отечественном рынке. В 2010 году объем производства свинины за десятилетия вырос в 2,8 раза [46, 59, 186, 200].
Мясо мелкого рогатого скота также пользуется большим спросом на российском рынке и за последнее десятилетие производство баранины увеличился на 1,4 раза. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы отметила свиноводство самой продуктивной отраслью животноводства [143].
В соответствии с принятой Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации удельный вес мяса и мясопродуктов (в пересчете на мясо) отечественного производства должны составлять не менее 85 % в общем объеме товарных ресурсов, в 2009 году этот показатель - 58 %, по мясу птицы -72% [198].
Согласно нормам питания среднегодовое потребление мяса и мясопродуктов составляет 82 кг убойного веса на душу населения, из которых 30 кг убойного веса - мясо птицы [159].
Мясной рынок России по состоянию на 2010 год составляет производство птицы 3 526 тыс. т, свинины 2 800 тыс. т, говядины 2 398 тыс. т, что составляет в процентном отношении 38,3 %, 30,4 % и 20,0 % соответственно, остальные 5,3 % приходятся на прочие виды мяса (общий объем мяса 9 208 тыс. т) (рисунок 1). Как видим, употребление говядины гораздо ниже по сравнению с мясом птицы и свинины, что предполагает поставить вопрос о возможности замены мяса говядины на другой вид сырья [52, 55, 68].
Основной задачей животноводства является создание условий для производства продукции по объему и качеству, соответствующей численности населения страны, нормам питания и по ценам, обеспечивающим как выгодность производства, так и соизмеримость с размерами доходов большинства населения. Если раньше основной задачей было получить как можно больше продукции, практически любой ценой, то сейчас главным критерием стала конкурентоспособность и безубыточность отрасли. Для успешного выполнения этой задачи наряду с решением других проблем необходимо обеспечить высокий уровень воспроизводства стада.
Происходящее в последние годы сокращение поголовья крупного рогатого скота не свидетельствует о свертывании отрасли животноводства. Выбраковка скота, в том числе и коров, происходит в сельхозпредприятиях с низкой продуктивностью животных и убыточным производством животноводческой продукции. Поэтому особое внимание в животноводстве уделяется созданию высокопродуктивного молочного стада с использованием десятилетиями накопленных отечественных и зарубежных племенных ресурсов.
Птицеводство является одной из наиболее эффективных отраслей сельского хозяйства, благодаря большой скороспелости птицы. В птицеводстве выгодно окупаются затраты, и, прежде всего, расход кормов. Мясо птицы является высокопитательным, калорийным диетическим продуктом. Птицеводство дает возможность получить кроме мяса много ценных продуктов (яйцо, перо, пух) [2, 107, 108, ПО, 171, 179, 181,206].
Доля мяса птицы в потребительском балансе в развитых странах достигает более 50 %, в то время как в России она составляет 38 % по внутреннему производству и по мясному балансу с учетом импорта. Значительно растущий спрос на мясо птицы, объясняется не только его потребительскими свойствами, но и низким уровнем цен, по сравнению с другими видами мясной продукции [57, 102, 104, 105, 122, 123, 124].
На рисунке 2 представлена динамика развития производства мяса птицы в сравнении с потреблением импортного мяса птицы.
Данные рисунка 2 наглядно свидетельствуют о росте производства отечественного мяса птицы и значительном снижении употребления импортного мяса птицы. Потребление мяса птицы на душу населения в 2010 году составило 25 кг, в том числе отечественного 20,4 кг, в 2011 году - 25 кг, отечественного - 22,5 кг, к 2020 году планируется довести потребление до 31,7 кг, отказавшись от импорта.
Согласно программе «Развития птицеводства в Российской Федерации на 2010 - 2012 гг.» и Концепции развития отрасли до 2020 года [143], задачами которых является увеличение производства мяса птицы на основе разведения высокопродуктивных и технологичных пород и гибридов птицы различных видов, создание современных селекционно-генетических центров на базе племенных хозяйств, обновление производственной базы птицеводства,
Исследование потребительских свойств мяса индейки
Прежде, чем приступить к рекомендациям использования мяса индейки при производстве мясных продуктов, необходимо изучить тканевый, химический состав, микроструктуру мяса индейки, представленной на Российском рынке. Для исследований была использована индейка Российского производителя породы белая широкогрудая. В среднем для изучения были использованы 30 тушек. Результаты исследований частей тушки представлены в таблице 10.
Как видно из таблицы 10, выход частей разделанной тушки практически не зависит от пола индеек. В тушке, где присутствует головка, лапки, крылья и шея, выход для I категории составляет 84,61 - 87,19 %, для II категории -82,86 - 85,87 %.
Как видим в таблице 11, доля мякотных тканей достаточно высокая и составляет 84-90 %. Применяя ручную обвалку мяса и механическую дооб-валку, можно обеспечить хорошую технологичность переработки.
Как видно из таблицы 11с повышением категории упитанности возрастает доля мякотной части (89,61 %) в общей массе тушки, что также видно на увеличении содержания жировой ткани (9,56 % -1 категории, 6,74 % - II категории) и уменьшением соединительной ткани (4,53 % -1 категории, 6,58 % - II категории).
В таблице 12 приведены данные сопоставления количественных характеристик отдельных тканей, отнесенных к массе кости в тушке, что дает отчетливое представление об изменении соотношений тканей в тушке птицы различной упитанности, т.к. данные таблицы 11, выраженные в процентах к общей массе разделанной тушки не позволяют с достаточной наглядностью представить количественные изменения соотношений мышечной и жировой ткани в зависимости от упитанности.
В результате изучения тканевого состава тушек индейки разной категории упитанности, установлено, что с повышением категории упитанности возрастает доля мякотной части в общей массе тушки, увеличивается содержание жировой ткани и уменьшается содержание соединительной ткани, увеличивается содержание мышечной и жировой ткани по отношению к массе кости.
Процентное соотношение мышечной и соединительной ткани показывает, что доля соединительной ткани уменьшается с повышением категории упитанности.В таблице 13 приведены данные по частям тушки.
Наиболее ценным в пищевом отношении является филей, для обеих категорий упитанности он отличается наибольшим содержанием мякоти (свыше 90 %) из них мышечной ткани - более 85 %, доля соединительной ткани меньше, чем в других разрубах - не более 2,5%.
Бедро содержит 80 % мякоти и мышечной ткани, доля соединительной ткани уже достигает 6 %. Разрубы спинка и спинки с крылом мало различаются по тканевому составу, правда в спинке содержится больше жира (13 — 34 %).
Наибольшее количество мякотной части содержит грудная мышца (93,41 % и 88,52 %) и бедренная часть 1 и 2 категории (86,20 % и 80,33 %) , а наименьшее количество мякотной части содержится в спинной части тушки. Наибольшее количество костей содержится в спинке с крылом 2 категории (21,58 %) и в спинной части 2 категории (20,85 %). Мякотная часть содержит больше мышечной ткани в грудной части (78,26 % - 1 категории и 86,30 % - 2 категории). Жир распределяется таким образом: внутреннего меньше всего в грудной мышце (2,15 % и 1,09 % 1 и 2 категории соответственно), а подкожного жира больше всего в спинной части (20, 17 % - 1 категории) и в спинке с крылом 1 категории (19,40 %).
В таблице 14 представлено количественное соотношение тканей по разрубам.Основным признаком качества мяса является его пищевая ценность, которая характеризуется способностью мясопродуктов удовлетворять потребности организма в белках, липидах, минеральных веществах, и обуславливается их химическим составом. Для сопоставления данных по изучению химического состава мы использовали ранее исследованные данные по мясу кур и мясу крупного рогатого скота и свиней, как наиболее подходящих для сравнения. Эти данные представлены в Как видим мясо индейки имеет более низкие показатели по содержанию влаги, а по содержанию белка даже превосходит показатели мяса кур и говядины. По содержанию жира мясо индейки 2 категории примерно соответствует говядине 2 категории. Мясо индейки 1 категории несколько выше говядины 1 категории по содержанию жира. По содержанию углеводов все показатели примерно одинаковы. Минеральный состав представленных образцов варьирует незначительно. И по некоторым показателям мясо индейки превосходит говядину, например, по содержанию кальция. По содержанию фосфора мясо индейки близко к говядине. По содержанию витаминов, в частности, витамина А и РР, мясо индейки значительно превосходит говядину. Поэтому по химическому составу мясо индейки вполне может быть альтернативой заменой говядины или приравнена к говядине.
Мясо индейки, особенно молодой, являясь хорошим источником полноценного белка, отличается низким содержанием соединительной ткани, меньшим, чем в говядине, что способствует более легкому перевариванию и усвоению организмом.
По минеральному составу и наличию витаминов приближена к говядине и мясу птицы, а по содержанию витамина А даже превосходит говядину.
Белковый состав мяса индейки дополнили показателями калорийности, которые представлены в таблице 16.
Исследование потребительских свойств колбасных изделий с использованием мяса индейки в качестве замены говядины
Следующим этапом работы служили исследования возможной замены мяса говядины на мясо индейки при производстве вареных колбасных изделий.
Кроме этого для стабилизации окраски готовой колбасы в дополнительных исследованиях была добавлена аскорбиновая кислота.
Нами использовалось мясо индейки (голень) при выработке колбасных изделий в качестве замены говядины 1 сорта. Колбаса вырабатывалась по рецептуре, представленной в таблице 40.
Для выработки колбасы использовали охлажденное мясо. Говядину 1 с, свинину и мясо индейки измельчали на волчке с отверстиями решетки диаметром 2-3 мм, солили и выдерживали в виде фарша в течение 6-8 час. Затем посоленное говяжье и свиное мясо и шпик обрабатывали на куттере, добавляя лед, муку, специи, перемешивая в течение 10-15 мин. и фаршем наполняли оболочку с помощью шприцов. Фарш набивали в искусственную оболочку диаметром 65 мм. Дальнейшее изготовление колбасы осуществляли в соответствии с технологической инструкцией. В опытных образцах говядина 1 с была заменена на голень или грудную мышцу индейки. Выход готового продукта составил - 109 % для опытного образца и 108 % для контрольного.
После окончания технологического процесса была проведена сравнительная органолептическая оценка (таблица 41). Как видим, аромат колбасы с заменой говядины на грудную мышцу несколько выше (7,9), чем у остальных образцов (7,8). Консистенция, вкус и сочность образцов с заменой говядины на голень индейки также имеют более высокие показатели (8,4 и 8,0 соответственно).Химические показатели продукта представлены в таблице 42.
Как видно из таблицы 42, остаточное количество нитрита в опытных образцах количеству, заявленному нормативной документацией. Массовая доля белка в опытных образцах превышает на 0,2 % и 0,3 %, чем в его количество в контрольных образцах. Массовая доля жира в опытных образцах (22,4 %) ниже, чем в контрольном образце (22,6 %). Массовая доля влаги (63,5 % и 63,6 %) примерно одинакова во всех образцах. Энергетическая ценность опытных образцов (ПО - 111 ккал) выше, но незначительно по сравнению с контрольным образцом (109 ккал).
При исследовании микроструктуры опытных образцов вареной колбасы с заменой говядины 1 с на голень индейки (рисунок 13) установлено, что микроструктура образца характеризовалась уплотненным поверхностным слоем, плотно прилегающим к оболочке (толщиной 100 - 150 мкм), представляющим собой белковую массу, разделенную множеством различных по размерам удлиненных вакуолей, придающих ему ячеистую структуру.
Фарш состоит преимущественно из механически измельченной до мелкозернистой белковой массы мышечной ткани, а также включает в свой состав фрагменты мышечной и соединительной тканей средним размером 0,4 -0,6 мм, составляющих не более 10 % массы фарша.
Не разрушенные частицы сырья сохраняют характерные микроструктурные признаки, по которым легко можно судить о составных частях фарша. Помимо мышечных волокон, в большинстве которых сохранялась поперечная исчерченность и структура ядер, в фарше обнаруживались пучки рыхлой соединительной ткани, специй. Жир, вышедший при куттеровании из разрушенных клеток, равномерно распределяется в фарше как в виде жировых капель размером 20 - 50 мкм в вакуолях и мелких микрокапиллярах, так в мелкозернистой белковой массе. Масса фарша относительно компактна, пронизана большим количеством мелких и средней величины вакуолей, местами сливающихся друг с другом размером 150 - 300 мкм, отдельные достигают 350 мкм (рисунок 19).
При микроструктурном исследовании опытного образца вареной колбасы, выработанной с заменой говядины 1 с на грудную мышцу индейки (рисунок 20) установлено, что поверхностный уплотненный слой, толщиной 90 -120 мкм, плотно прилегает оболочке. Масса фарша компактна, отличается от контрольного образца более плотной компоновкой структурных элементов. Масса фарша пронизана большим количеством мелких, четко ограниченных вакуолей, часто заполненных жиром. Размеры вакуолей и микрокапилляров составляют в среднем 100 - 240 мкм, отдельные до 300 мкм. Жир в виде капель размером 10-30 мкм равномерно распределяется в массе фарша (рисунок 20).
Добавление витамина С дает возможность не только обогатить продукт, но и повысить интенсивность цветообразования и стойкость окраски при хранении. Аскорбиновая кислота является мощным восстановителем и способствует быстрому и непосредственному образованию окиси азота (N0) из остаточного нитрита. Аскорбиновая кислота при внесении в колбасный фарш восстанавливает нитрит до окиси азота (N0) и облегчает формирование характерного красного цвета; происходит также стабилизация цвета благодаря антиоксидантным свойствам аскорбиновой кислоты (перекисные радикалы на поверхности продукта нейтрализуются или инактивируются под воздействием кислорода и УФ-излучения); кроме этого давая возможность снизить содержание нитрита в термообработанных мясных изделиях, она предотвращает или существенно сокращает образование нитрозаминов. В таблице 43 представлены данные показателей окраски.раски колбасных изделий и содержание в них остаточного нитрита. С этой целью определяли содержание нитрозопигментов относительно вносимого витамина, выработанные из того же сырья в аналогичных технологических условиях. Оценка сравниваемых образцов свидетельствует, что введение в фарш витамина С приводит к улучшению окраски колбас на 11 % и 12 %, ре
Исследование потребительских свойств рубленых полуфабрикатов
Мясные рубленые полуфабрикаты содержат различные ингредиенты, которые при фаршесоставлении образуют с мясным сырьём систему (рецептурную смесь), обладающую определёнными функционально-технологическими свойствами (ФТС) [73, 74, 76, 98].
В данном разделе представлены результаты исследования по моделированию рецептур мясных рубленых полуфабрикатов с учётом взаимодействия их компонентов на основе статистической термодинамики.
Рассмотрим модель ФТС рецептурных смесей (котлет) с доминирующимкомпонентом і І І , где i=l,2,...,1; l=\,2,...,L; k=l,2,...,K;ІФк\ YiQ — /-є ФТС доминирующего компонента; Pi - параметры модели без учёта взаимодействия компонентов; Мі - массовая доля 1-го (дополнительного) компонента; Рік - параметры модели, учитывающие взаимодействие компонентов; Mk — массовая доля А го (дополнительного) компонента; Н( - помеха, обусловленная неидеальностью модели и ошибкой эксперимента.
Параметры модели рецептур Pi и Р[к определяются путём минимум трёхкратного снятия показаний с одной системы с использованием миними зации среднеквадратичной ошибки "=1 модели. Расчёт парамет ров модели в конечном итоге сводится к решению уравнений:
Случаю, когда к доминирующему добавляют всего один (7-й) дополнительный компонент, соответствует уравнениегде /=1,2,...,/; N— число полученных измерений системы «доминирующий компонент - один (7-й) дополнительный компонент».
Тогда вклад, который вносит дополнительный компонент в систему, состоящую только из доминирующего компонента, определяется по формулегде Mi - массовая доля /-го (дополнительного) компонента.
Натурное моделирование по алгоритму осуществляли на фаршевых системах, варианты которых приведены в таблице 45. В качестве эталона (позиция 5) была выбрана рецептура котлет «Михайловских».
Доминирующим компонентом фаршевых систем является мясное сырье - говядина. Дополнительными (/) компонентами - вода, белковая добавка Сканпро, хлеб, специи.
В качестве ФТС были выбраны: рН - показатель активной кислотности; ОВ - общая влага, %; ВСС - водосвязывающая способность, % к общей вла-ге; а - пластичность, г/см"; ПНС - предельное напряжение сдвига фарша, Па.
Остановимся на некоторых технологических аспектах проведения эксперимента. Мясо, прошедшее жиловку и сортировку, измельчают на волчке сотверстиями выходной решётки диаметром 2-3 мм. Затем к мясному компоненту добавляют воду. К системе мясо-вода добавляют поочередно белковую добавку Сканпро, хлеб. Содержание хлеба в различных пределах. При добавлении каждого компонента образовавшуюся смесь загружают в мешалку и перемешивают в течение 3-5 мин. до получения равномерного распределения ингредиентов в фаршевой смеси. Фарш, полученный после каждого опыта, формуют в виде котлет круглой формы и измеряют вышеуказанные ФТС.
Поскольку во всех исследованных системах, за исключением первой, присутствует вода, доминирующим компонентом считали систему мясо-вода.
В результате проведения эксперимента были получены значения ФТС каждой из названных систем с различными вариациями (а, б, в) количественных соотношений компонентов. Параметры модели определяли на основе полученных значений (таблица 46). В качестве примера, рассмотрим расчет параметров модели для системы мясо-вода-Сканпро. Рассчитаем ФТС Ую доминирующего компонента системы мясо-вода по формуле:
Параметры других систем из таблицы 45 идентифицировали по этим же формулам. Процесс решения системы уравнений автоматизировали с помощью инструмента «Поиск решения» Microsoft Excel.
Проведена верификация модели для рН смеси мясо-вода-Сканпро. Так как к доминирующему компоненту добавлен всего один дополнительный компонент - белковая добавка Сканпро, то модель ФТС системы имеет вид:где Yl0 и 6,39 - рН доминирующего компонента мясо-вода (таблица 45); Р2 & 0,22 - параметр модели без учёта взаимодействия коэффициентов для рН; М2 & 0,20 - массовая доля Сканпро; Y( 6,42 - усреднённый рН рассматриваемой системы (таблица 46). Тогда решение уравнения можно записать в следующем виде:
Левая и правая части уравнения равны.Следовательно, построенная модель для ФТС рН системы мясо-вода-Сканпро верна. Аналогично можно провести расчёт для остальных ФТС фаршевых систем.
Результаты проведённых исследований показывают, что разработанная модель позволяет учитывать воздействие на доминирующий компонент всех компонентов рецептурной смеси и каждого из них в отдельности, а также их межмолекулярное взаимодействие относительно доминирующего компонента рецептуры с учётом термодинамического равновесия. Кроме того, разработанная модель позволяет находить массовые доли компонентов, которые обеспечивают заданное значение потребительских свойств рецептурной смеси при производстве рубленых полуфабрикатов.
Таким образом, учёт рассмотренной поправки на взаимодействие компонентов смеси позволяет, во-первых, определять точность модели, описывающей зависимость равновесных значений показателей смеси от показателей и массовых долей её парциальных компонентов, и, во-вторых, эффектив но управлять её состоянием, т.е. находить такие массовые доли ингредиентов, которые дают требуемые значения потребительских свойств смеси.
Накопленный банк данных в результате экспериментальных исследований позволит при разработке продукта заданного качества воспользоваться им и выбрать рецептуру, имеющуюся или ближайшую к требуемой.
Применение данной модели и подходов к созданию рецептур пищевых продуктов с учётом взаимодействия её компонентов и разработанных рекомендаций по её созданию даёт следующие преимущества:- учитывается взаимодействие не только частиц каждого ингредиента отдельно, но и взаимодействие самих ингредиентов друг с другом в системе;- при разработке оптимального состава новых продуктов нет необходимости проводить большое количество экспериментов: достаточно провести несколько опытов и воспользоваться вышеописанной методикой;- предложенный способ применим в разработке рецептуры с учётом сбалансированности по белку, жирнокислотному составу и т.д.;- предлагаемая модель позволяет учитывать не только суммарное действие отдельных компонентов рецептурной смеси, но и межмолекулярное взаимодействие каждого компонента относительно доминирующего с учётом термодинамического равновесия смеси; при этом взаимодействие каждого ингредиента, однородного и неоднородного по составу, входящего в рецептурную смесь, моделируется относительно доминирующего компонента, обуславливающего качественные и функционально-технологические свойства рецептурной смеси.
Общий подход даёт возможность применить данный способ оптимизации рецептурной смеси с учётом взаимодействия компонентов для мясных продуктов.
