Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор литературы 8
1.1 Производство, потребление и пищевая ценность мяса птицы 8
1.2 Свойства и использование куриного фарша механической обвалки при производстве продуктов питания 11
1.3 Использование растительного сырья при производстве продуктов питания на мясной основе 18
1.4 Амарант, его свойства и область применения 24
Заключение к обзору литературы 37
2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований 39
2.1 Организация и методы проведения экспериментальных исследований 39
3 Результаты собственных исследований и их обсуждение 46
3.1 Анализ потребительского спроса на изделия из мяса птицы с растительными добавками в г. Новосибирске 46
3.2 Исследование фарша из мяса кур-несушек, полученного путем ручной и механической обвалки 57
3.2.1 Пищевая ценность куриного фарша 58
3.2.2 Функционально-технологические свойства куриного фарша 62
3.3 Обоснование выбора амарантовой муки при производстве полуфабрикатов (купатов) на основе мяса кур-несушек 63
3.3.1 Исследование химического состава и пищевой ценности амарантовой муки 64
3.4 Разработка рецептуры и технологии производства полуфабрикатов 67
3.4.1 Влияние уровня введения амарантовой муки на органолептические показатели качества полуфабрикатов 67
3.4.2 Влияние уровня введения амарантовой муки на функционально-технологические свойства полуфабрикатов 71
3.4.3 Разработка технологии производства полуфабрикатов на основе мяса кур-несушек 73
3.4.3.1 Влияние технологических факторов на качество полуфабрикатов на основе мяса кур-несушек механической обвалки 76
3.5 Товароведная оценка купатов «Птичка плюс» 78
3.5.1 Оценка органолептических, физико-химических и микробиологических показателей качества полуфабрикатов 78
3.5.2 Характеристика пищевой ценности купатов «Птичка плюс» 82
3.6 Показатели качества купатов «Птичка плюс» в процессе хранения 88
3.7 Экономическая эффективность производства купатов «Птичка плюс» 92
Выводы и основные результаты работы 99
Предложения производству 100
Библиографический список 101
Приложения 122
- Свойства и использование куриного фарша механической обвалки при производстве продуктов питания
- Использование растительного сырья при производстве продуктов питания на мясной основе
- Исследование фарша из мяса кур-несушек, полученного путем ручной и механической обвалки
- Показатели качества купатов «Птичка плюс» в процессе хранения
Введение к работе
Актуальность работы. Темп современной жизни ставит многих людей в условия постоянного дефицита времени. Увеличивается спрос на продукцию, отвечающую требованиям быстрого питания, особенно на полуфабрикаты из мяса птицы из-за быстроты и легкости приготовления, а также доступности по цене для людей с различным уровнем достатка. Дополнительным источником сырья для производства полуфабрикатов из мяса птицы может стать мясо кур-несушек механической обвалки, которое несмотря на высокую пищевую ценность не получило должного использования из-за низких функционально-технологических и потребительских свойств. Рациональное и экономичное использование данного вида сырья представляет большой вклад с целью вовлечения в сферу производства дополнительного источника пищевого белка и достигается комбинированием с растительным сырьем. Вместе с тем качество конечного продукта определяется не только свойствами исходного сырья, но и применяемыми технологиями, которые актуализируются по мере изменения приоритетов питания. Современным направлением развития технологии, сложившимся в последние годы в соответствии с государственной политикой в области здорового питания, является обогащение мясных продуктов белками растительного происхождения. В этом направлении известны исследования отечественных и зарубежных ученых, таких как Г.А. Берловой, И.Ф. Горлова, В.Т. Диановой, Е.В. Липатов, И.А. Рогова, Е.И. Титова, Lin К.-W., Н.Е. Pedersena, J. Quist и др., подтверждающих актуальность и целесообразность комплексного использования сырья растительного и животного происхождения, а также работы Л.В.Антиповой, СМ. Доценко, А.И. Заиченко, А.И. Жаринова, А.Э. Степновой, А.В. Устиновой, и других авторов, подтверждающих актуальность и перспективность пищевых продуктов комбинированного состава.
В отношении комбинирования мясных продуктов растительным сырьем весьма перспективны исследования по использованию амарантовой
муки, обладающей ценным химическим составом и содержащей широкий спектр биологически активных веществ. Однако ввиду ограниченности сведений о характере взаимодействия с компонентами мясного сырья амарантовая мука остается недостаточно востребованной в пищевой технологии, в том числе при производстве продуктов питания на мясной основе.
Цель и задачи исследования. Основываясь на вышеизложенном, цель настоящей диссертации заключается в разработке и исследовании потребительских свойств полуфабрикатов из мяса кур-несушек с использованием амарантовой муки.
Для достижения поставленной цели, решали следующие задачи:
- провести анализ потребительского спроса на изделия из мяса птицы с
растительными добавками в г. Новосибирске;
- исследовать пищевую ценность, физико-химические показатели и
функционально-технологические свойства куриного фарша, полученного
путем ручной и механической обвалки;
обосновать выбор амарантовой муки при производстве
полуфабрикатов (купатов) на основе мяса кур-несушек механической обвалки;
разработать рецептуру и технологию производства полуфабрикатов -купатов «Птичка плюс»;
провести товароведную оценку купатов «Птичка плюс»;
исследовать показатели качества купатов «Птичка плюс» в процессе хранения;
- рассчитать экономическую эффективность производства купатов
«Птичка плюс»;
- разработать техническую документацию на новый вид полуфабриката
из мяса птицы и провести выработку в производственных условиях.
Научная новизна работы. Впервые обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования амарантовой муки при
производстве полуфабрикатов на основе мяса кур-несушек механической обвалки. Изучен их аминокислотный, витаминный и минеральный состав, установлены функционально-технологические свойства и сроки хранения. Это позволит расширить ассортимент изделий из мяса птицы, обеспечит рациональное и экономичное использование имеющихся сырьевых ресурсов. Практическая значимость работы. Работа выполнена по программе НИР ГНУ СибНИПТИП СО РАСХН этапа 10.05.03 «Разработка высокоэффективных технологий производства поликомпонентных продуктов с использованием пищевых добавок из региональных источников сырья».
По результатам исследований разработаны рецептура и технология производства, а также проект технической документации на рубленые полуфабрикаты комбинированного состава - купаты «Птичка плюс». Получен патент РФ на изобретение № 2333688 «Способ получения полуфабриката из мяса птицы». Проведена апробация результатов работы в производственных условиях ООО «Сибирские мясные продукты» (Приложение В, Г,Д).
Апробация работы. Основные положения и результаты работы представлены и обсуждены на международных, российских, региональных научных и научно-практических конференциях и форумах в период с 2005 по 2008 гг.: «Достижения зоотехнической науки и практики - основа развития производства продукции животноводства» (Волгоград, 2005), «Товароведение и экспертиза товаров: состояние, проблемы и перспективы развития» (Уфа, 2006), «Актуальные проблемы животноводства: наука, производство и образование» (Новосибирск, 2006), «Достижения птицеводов в реализацию национального проекта развития АПК» (Курган, 2006), «Технология и продукты здорового питания» (Саратов, 2007), «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2007), «Развитие АПК» (Москва, 2007), «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2008).
Основные положения, выносимые на защиту
Экспериментальное обоснование эффективности использования амарантовой муки в рецептуре полуфабрикатов на основе мяса кур-несушек механической обвалки.
Разработка рецептуры, технологии производства и товароведная оценка полуфабрикатов на основе мяса кур-несушек механической обвалки с амарантовой мукой.
Экономическая эффективность производства новых продуктов питания комбинированного состава.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, список использованной литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 120 страницах основного текста, содержит 43 таблицы, 15 рисунков. Библиографический список включает 184 источника российских и зарубежных авторов.
Свойства и использование куриного фарша механической обвалки при производстве продуктов питания
Применение механического способа обвалки птицы позволяет повысить выход мясного сырья на 20-30% по сравнению с ручным способом обвалки [1,10,11,19,30-32,39].
Сырьем для механической обвалки птицы является: тушки кур, цыплят, цыплят-бройлеров, уток и утят П-ой категории упитанности в охлажденном или замороженном состоянии, а таюке тушки птицы с прижизненными пороками, признанные ветеринарным надзором годными для использования на пищевые цели.
Во время механической обвалки мясокостная масса подвергается сильному сжатию под большим давлением (порядка 3,0х107 Па), происходит разрушение костной ткани, содержащееся в ней губчатое вещество, костный жир, минеральные компоненты попадают в мышечную ткань. В настоящее время для этого используют шнековые прессы прерывного и непрерывного действия [1,153].
Мясо механической обвалки заметно отличается по качеству и внешнему виду от мяса ручной обвалки, и представляет собой вязкую тонко измельченную пастообразную массу от светло-розового до темно-красного цвета.
Основным специфическим критерием фарша механической обвалки является наличие остатка костной ткани, следовательно, кальция в нем несколько больше, чем в фарше, приготовленном из мяса после ручной обвалки [13,79].
В работах многих авторов отмечено, что частицы кости размером не более 500 мкм органолептически не ощущаются и не могут представлять опасности для организма [38, 44, 90, 92, 97, 167].
Доказано, что костные фрагменты растворяются в соляной кислоте желудочного сока человека и биопригодность кальция из кости примерно такая же, как и молока. Однако имеются опасения, что мясо механической обвалки может вызвать побочные желудочно-кишечные заболевания, а также нарушение кальциево-фосфорного баланса [153].
Некоторые исследователи считают, что костные фрагменты мяса механической обвалки не представляют опасности для потребителя. Костная мука, например, применяется в Канаде в пишу людей, в том числе и младенцев, в течение нескольких лет. Добавление костной муки положительно сказывается на развитие зубов и является хорошей профилактикой кариеса [30,31,165].
Отечественными и зарубежными учеными доказано, что использование мяса механической обвалки в пищевых продуктах с массовой долей кальция
0,75% и выше, не снижает ее биологической ценности и оказывает положительное воздействие на организм человека. Повышенное содержание кальция способствует так же снижению заболеваемости ишемической болезни сердца, возрастанию эритроцитов в крови. К тому же кальций является обязательным элементом электролитного, ионного и биоэнергического обмена [11].
После механической обвалки в результате перехода в фарш костного мозга, содержащего гемовые пигменты и другие ингредиенты, увеличивается содержание костного жира и уменьшается количества общего белка [137, 139]. При этом гемовые пигменты обуславливают более яркий цвет мяса птицы механической обвалки, по сравнению с мясом ручной обвалки. В тоже время увеличение содержания гемовых пигментов ускоряет процесс окисления липидов, что является нежелательным [31, 32, 137, 153]. Химический состав мяса механической обвалки отличается от мяса ручной обвалки (табл. 2).
Нельзя забывать, что мясо механической обвалки содержит повышенное количество влаги и жира и обладает низкими функционально-технологическими свойствами. Такого рода мясо при размораживании растекается, теряет значительное количество влаги, что отрицательно сказывается на функционально-технологических свойствах фаршей.
Что касается биологической ценности белков или жиров, то во время механической обвалки куриных тушек их заметного изменения не происходит. Однако в результате перехода в мясную фракцию составных частей костной ткани существенно изменяется соотношение основных компонентов химического состава. Биологическая ценность белков, содержащихся в мясе птицы механической обвалки, примерно такая же, как белков мяса птицы после ручной обвалки [39].
Многие авторы, изучающие биологическую ценность мяса птицы механической обвалки, указывают на его высокую усвояемость [30,32,37,82,86,90,131,134]. Было установлено, что усвояемость белков мяса механической обвалки такая же высокая, как и у ручной обвалки. Она составляет примерно 90% (табл.3).
Более полное представление о пищевой ценности мяса птицы механической обвалки дают анализы аминокислотного и жирнокислотного состава (табл. 4-6).
На основании многочисленных исследований российских и зарубежных ученых установлено, что механическая обвалка не снижает, а в некотором отношении даже повышает питательную ценность мяса. Это связано с тем, что при механической обвалке часть соединительной ткани отделяется вместе с костями [153].
Использование растительного сырья при производстве продуктов питания на мясной основе
На сегодняшний момент в условиях дефицита мясных ресурсов одним из путей повышения качества продуктов питания является разработка продуктов имеющих комбинированный состав, создание которых позволяет экономить сырье животного происхождения, в частности мясо, обеспечивая при этом население полноценным белковым питанием [96,158,171].
В последние годы во многих странах при производстве комбинированных продуктов питания применяют растительное сырье, использование которого позволяет не только обогатить их биологически активными веществами, но и дает возможность направленно регулировать качественные характеристики готового продукта [61,64,119,124]. Поиск новых видов растительного сырья и изучение его свойств решает одну из важных задач - создание базы данных и получение новых знаний, необходимых при разработке продуктов питания. Это тем более важно, учитывая нарастающую тенденцию использования растительного сырья в рецептурах мясных изделий.
Продукты, сочетающие в своем составе одновременно мясное и растительное сырье, отличаются высокой биологической ценностью, сбалансированным аминокислотным, витаминным и минеральным составом, имеют хорошие органолептические показатели, высокий выход и хорошо усваиваются организмом человека. Кроме того, применение растительных ингредиентов в производстве продуктов на мясной основе актуально и привлекательно для производителей и потребителей [80,91,122].
Согласно литературным данным, в качестве компонентов комбинированных продуктов питания на мясной основе основное внимание уделяется продуктам, переработанным из сои [24,75,81,120,126,156,157,168,178,173]. Повышенное внимание к таким продуктам являются их функциональные свойства, такие как жироудерживающая, влагосвязывающая и стабилизирующая способность, гелеобразование и др. [36,169,172,174,176].
В мясной индустрии применяют как саму сою, так и продукты ее переработки. Соевые белковые продукты подразделяют на три основные группы, которые отличаются по содержанию белка (от 40 до 90%). К ним относятся соевая мука и крупа, соевые концентраты и изоляты [18, 105, 125].
По данным Р.Н. Дон и О.А. Сунчалеева соевая мука и крупа содержит от 40 до 54% белка. Использование соевой муки позволяет компенсировать отклонения в функционально-технологических свойствах мясного сырья с высоким содержанием жировой и соединительной тканей, улучшить консистенцию и сочность готовых продуктов. Кроме того, она имеет высокую пищевую ценность, сбалансирована по аминокислотному, витаминному и минеральному составу и отвечает потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах [43,117, 118].
В работах по изучению соевых белковых концентратов отмечено [156,177], что они могут различаться по размеру частиц, способности абсорбировать воду и жиры и по вкусовым качествам. Они обеспечивают ряд функциональных характеристик при формировании жировых эмульсий, таких как стабилизация жировой мицеллы, абсорбация воды и жира, регулирование вязкости и текстуры продуктов.
Большой популярностью пользуются соевые белковые изоляты. Они имеют наиболее высоко очищенную форму соевых белков, имеющихся на рынке. В них содержится до 90% белка. Соевые изоляты имеют специфические функциональные свойства, которые позволяют им изменять функционально-технологические качества пищевых продуктов, так как характеризуются следующими функциональными свойствами: растворимостью, набуханием, гелеобразованием, эмульгированием, диспергируемостью, вязкостью и стабильностью при обработке под давлением. Изоляты способствуют образованию геля, который функционирует как матрица, удерживающая влагу, жиры и твердые частицы. Это создает текстуру, похожую на белки мяса, что особенно важно при использовании в тонкоизмельченных мясных и немясных продуктах [24,55].
В работах многих ученых доказано, что в продуктах из мяса тонкого измельчения, таких как сосиски и вареная колбаса без жира, изоляты соевых белков и нейтрализованные белковые концентраты используются главным образом из-за их способности связывать жиры и воду, а также эмульгировать жиры и оказывать стабилизирующее действие [14,24,33,45,68,69,81,170, 182].
В решении проблемы дефицита пищевого белка, большая роль отводится зерновым культурам, ресурсы которых выше других видов растительного сырья. Они являются источником пищевых волокон (ПВ) и в значительной мере способствуют повышению сопротивляемости организма человека вредному воздействию окружающей среды. Мука зерновых культур богата содержанием ценных природных компонентов, в том числе аминокислот, отдельных витаминов, кальция, фосфора, железа, йода, а также бетаглюкана, снижающего уровень холестерина [14,35].
Исследование фарша из мяса кур-несушек, полученного путем ручной и механической обвалки
В настоящее время в совершенствовании технологии производства мясных продуктов существует проблема, связанная с повышением эффективности использования сырьевых ресурсов, и в частности мяса птицы. Актуальность эта проблема приобрела в связи с прогнозом увеличения выработки мяса птицы в последующие годы. При этом предусматривается максимальное использование мяса кур-несушек для производства полуфабрикатов, составляющее значительный резерв в общем объеме производства мяса, но на сегодняшний день не получившее должного использования в технологии мясных изделий. Мясо кур-несушек в связи с высокой жесткостью в массовом производстве используют ограниченно. Чтобы довести его до состояния кулинарной готовности требуется продолжительный (5-6 часов) влажный нагрев (варка при t=100C), но и это полностью не решает данную проблему. Для обеспечения рационального использования такого вида сырья целесообразно проводить механическую обвалку, которая позволяет получить до 30% высокоценного сырья и использовать для изготовления рубленых полуфабрикатов [49]. Проведено исследование фарша из мяса кур-несушек ручной (МРО) и механической обвалки (ММО), производства ОАО Племзавод «Новосибирский». Характеристика куриного фарша, ручной и механической обвалки представлена в табл. 13. Пищевая ценность обусловлена комплексом свойств, обеспечивающих физиологические потребности организма человека в энергии и основных питательных веществах - нутриентах.
Она зависит от содержания и соотношения таких пищевых веществ, как белков, жиров, углеводов, витаминов, а также минеральных веществ. На обвалку оправляли тушки второй категории упитанности, которая характеризуется удовлетворительно развитыми мышцами, значительными отложениями жира в области нижней части живота и спине. Химический состав куриного фарша в зависимости от способов обвалки представлен в табл. 14. Несмотря на то, что куриный фарш, полученный механическим способом обвалки, содержит меньше белка на 4,5%, но больше жира на 1,7% и влаги на 2,3% по сравнению с мясом ручной обвалки, его биологическая ценность находится на достаточно высоком уровне (табл. 15). Из данной таблицы можно установить, практически не изменились скоры по таким незаменимым аминокислотам, как валин, треонин, метионин и цистеин, триптофан. Разница находилась в пределах от 0,2 до 0,5%. По лизину скор увеличился на 4%, поэтому механическая обвалка не снижает, а в некотором отношении даже повышает питательную ценность мяса. Это связано с тем, что при механической обвалке часть соединительной ткани отделяется вместе с костями, а так же не маловажную роль на содержание аминокислот оказывает и наличие кожи. В результате перехода костных частиц в мясную массу механической обвалки выявлены различия в минеральном составе (табл. 16).
Достоверно установлено, что в мясе механической обвалки увеличивается содержание золы, возрастает количество кальция и фосфора. Повышение количества железа происходит за счет перехода в мясную массу костного мозга. Особый интерес представляет и различие в содержание таких элементов, как калий и натрий, тесно связанных в клетке с водным обменом. В мясе механической обвалки калия меньше, а натрия больше чем в мясе ручной обвалки. Следует отметить и то, что мясо механической обвалки содержит больше витаминов, чем мясо, полученное при ручной обвалке (табл. 17). Установлено, что при машинном способе обвалки наличие кожи в обваленном мясе увеличивает содержание в нем витаминов А (на 6,2%), Е (на 7,5%) и D3 (на 11%). Количество витаминов группы В возрастает пропорционально содержанию мышечных тканей в обваленном мясе. Разница между исследуемыми образцами в содержании витамина С, обусловлена наличием костного мозга, в котором больше аскорбиновой кислоты.
Для определения степени приемлемости образцов для производства пищевых продуктов необходимо исследовать и функционально-технологические свойства данного вида сырья. Под функционально-технологическими свойствами (ФТС) понимают совокупность показателей, характеризующих уровни влагосвязывающей (ВСС), влагоудерживающей (ВУС), жироудерживающей (ЖУС), эмульгирующей способностей (ЭС), а также стабильности эмульсии (СЭ). Данные ФТС представлены на рис. 12.
Показатели качества купатов «Птичка плюс» в процессе хранения
К важнейшим критериям качества относятся микробиологические показатели, определяющие безопасность продукта для потребителя и возможность его хранения.
Необходимо заметить то, что мясо птицы, полученное механическим способом обвалки, является хорошей питательной средой для большинства микроорганизмов, и поэтому оно может быть подвержено более быстрой порче при несоблюдении санитарно-гигиенических условий его производства, чем фарш, приготовленный ручным способом обвалки мяса. Вследствие этого необходимо исследовать динамику изменения микробиологических показателей, как в самом фарше, так и в изделиях, приготовленных на его основе (купаты «Птичка плюс»).
Определение срока годности нового вида продукта проводили на основании методических указаний МУ 4.2.1847 - 04 «Эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов». Исследования проводили в охлажденном состоянии при температуре 4±2С, а также в соответствии с требованиями методических указаний при температуре минус 12 ± 1 С и минус 18 ± 1 С (в замороженном виде).
С целью определения микробиологической устойчивости фарша из мяса кур-несушек механической обвалки и полуфабрикатов на его основе в охлажденном состоянии после их приготовления хранили в холодильной камере при температуре 4±2С в течение 72 часов. Согласно гигиеническим требованиям к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов срок годности сырых мясных рубленых полуфабрикатов без оболочки составляет 18 часов (табл. 34).
Как уже было отмечено, фарш из мяса кур-несушек механической обвалки и изделия из него купаты «Птичка плюс» наблюдались при температуре хранения 4±2С. Образцы в процессе хранения оставались хорошего качества, КМАФАнМ не превышал допустимого значения 5x10 (табл.35).
Срок хранения изделий с гарантийным запасом и в соответствии с гигиеническими требованиями к сокам годности и условиям хранения пищевых продуктов может быть установлен продолжительностью 18 часов для куриного фарша и не более 48 часов для купатов «Птичка плюс».
Необходимо отметить, что полуфабрикаты реализуют не только в охлажденном, но и в замороженном состоянии, поэтому определили их срок хранения в замороженном виде. Хранение купатов проводили при температурах минус 12±1 С и минус 18 ±1 С. Результаты исследований представлены в табл. 36.
На основании микробиологических исследований нами установлен срок хранения купатов «Птичка плюс» в охлажденном виде при температурах 4±2 С - 48 часов, в замороженном - при минус 12 ± 1 С - не более 30 суток, и при минус 18 С не более 90 суток.
После тепловой- обработки микробиологические показатели готовых изделий не превышали установленной нормы, БГКП, патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, бактерии Е. coli, S. Aureus и рода протей (Proteus) не было обнаружено, что свидетельствует об их хорошем микробиологическом состоянии и соответствии требованиям СанПиН 2.3.2. 1078-01. Данные, полученные в результате микробиологических исследований купатов «Птичка плюс» были использованы в разработке нормативной документации на производство продукции данного вида (приложение В).
Экономическая эффективность производства полуфабрикатов определена на примере столовой, вырабатывающей 10 кг купатов в день. Сравнивались затраты на производство купатов без амарантовой муки, приготовленные из мяса кур ручной и механической обвалки (1 и 2 вариант) и с использованием амарантовой муки (3 вариант). Уровень добавления амарантовой муки в рецептуру - 15% от общей массы фарша купатов. Экономическая эффективность рассчитана на один год и на 100 кг купатов.
Расчет стоимости сырьевого набора для изготовления 10 кг купатов приведен в табл. 38.
