Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор литературы 11
1.1 Технологические свойства мясного фарша 11
1.2 Добавки и наполнители в производстве изделий из рубленого мясаи их влияние на качество изделий 24
1.3. Использование эмульсий в производстве изделий из рубленого мяса 30
1.4. Эмульсии, их строение и основные свойства 36
1.4.1 Современные представления об образовании эмульсий, их устойчивости и условиях разрушения 37
1.4.2 Использование высокомолекулярных поверхностно-активных веществ в качестве эмульгаторов и стабилизаторов пищевых эмульсий 43
1.5 Пути использования метилцеллюлозы в производстве изделий изрубленого мяса 47
2. Объекты и методы исследования 52
2.1 Объекты исследования и характеристика сырья 52
2.2. Методы исследования 54
3. Экспериментальная часть 66
3.1 Технологическое обоснование производства изделий из рубленого мяса с введением сухих картофелепродуктов и предварительно подготовленной эмульсии на основе метилцеллюлозы 66
3.1.1 Исследование влияния сухих картофелепродуктов на некоторые технологические показатели модельных фаршей 66
3.1.2 Исследование влияния жира на прочность структуры мясного фарша 74
3.1.3 Исследование возможности использования жировых
эмульсий в производстве изделий из рубленого мяса 79
3.1.4 Определение состава жировой эмульсии для введения в изделия из рубленого мяса 80
3.1.5 Исследование механических свойств межфазных адсорбционных слоев 87
3.2 Разработка рецептуры и технологии приготовления жировых эмульсий для введения в изделия из рубленого мяса 96
3.2.1 Разработка рецептуры жировых эмульсий 96
3.2.2 Определение устойчивости и реологических характеристик эмульсий при нагревании 106
3.2.3 Определение некоторых технологических характеристик эмульсий в процессе хранения 111
3.3. Разработка рецептур и технологии приготовления изделий из рубленого мяса с картофельными хлопьями и жировой эмульсией 118
3.3.1 Технологические показатели изделий из рубленого мяса с картофельными хлопьями и жировой эмульсией 118
3.3.2 Физико-химические показатели качества изделий из рубленого мяса с жировой эмульсией 123
3.3.3 Структурно-механические показатели качества изделий из рубленого мяса с жировой эмульсией 129
3.4 Изучение липидного комплекса изделий из рубленого мяса с использованием жировой эмульсии 138
3.4.1 Фракционный состав липидов изделий из рубленого мяса 138
3.4.2 Жирнокислотный состав липидов мясных рубленых изделий с жировой эмульсией 141
3.5 Определение биологической ценности изделий из рубленого мяса с жировой эмульсией 14
3.6 Санитарно-гигиеническая оценка изделий из рубленого мяса с использованием жировой эмульсии. 151
3.7 Изменение физико-химических показателей полуфабрикатов и готовых изделий из рубленого мяса при хранении 155
4. Расчет экономического эффекта от использования новой технологической схемы приготовления изделий из рубленого мяса и определение их конкурентоспособности 159
4.1 Расчет экономического эффекта от использования новой рецептуры и технологии изделий из рубленого мяса 159
4.2 Определение конкурентоспособности разработанных изделий из рубленого мяса повышенной водо- и жироудерживающей способности 165
4.2.1 Разработка методики определения интегрального показателя качества продукции общественного питания 165
4.2.2 Определение интегрального показателя качества разработанных изделий из рубленого мяса повышенной водо- и жироудерживающей способности, анализ и интерпретация полученных результатов 172
Выводы 175
Литература 178
Приложения 204
- Современные представления об образовании эмульсий, их устойчивости и условиях разрушения
- Исследование влияния сухих картофелепродуктов на некоторые технологические показатели модельных фаршей
- Структурно-механические показатели качества изделий из рубленого мяса с жировой эмульсией
- Разработка методики определения интегрального показателя качества продукции общественного питания
Введение к работе
Одной из важнейших социально-экономических задач, стоящих в настоящее время перед нашим обществом, является наиболее полное удовлетворение потребностей населения в высококачественных продуктах питания в соответствии с научно обоснованными нормами потребления. Перед массовым питанием стоит задача расширения ассортимента и повышения качества выпускаемых изделий и блюд. Это в полной мере относится и к производству мясных продуктов, в том числе изделий из рубленого мяса, которые занимают значительную долю в общем объеме кулинарных мясных изделий.
Мясо является наиболее ценным продуктом питания человека, поскольку в нем содержатся основные, необходимые для жизнедеятельности организма, вещества - белки, жиры и другие липоиды, углеводы, минеральные вещества, витамины; эти компоненты представлены в оптимальных количественных соотношениях и легко усваиваются [65].
Одним из путей решения задач, стоящих перед общественным питанием может явиться разработка технологии изделий из рубленого мяса, сочетающих мясное сырье с другими добавками, что позволяет получить продукт высокого качества, обогащенный физиологически важными для организма человека веществами.
Другим аспектом проблемы является эффективное использование дефицитного мясного сырья. В процессе производства изделий из рубленого мяса потери массы при тепловой обработке колеблются от 19%(изделия из котлетной массы) до 30%(натуральные рубленые изделия) [126]. Они происходят в основном за счет выделения влаги и жира из продукта. Жир является важным компонентом мясных изделий, обеспечивающим приятный вкус, нежную консистенцию и питательность продукта. Наибольшей ценностью в этом отношении обладает свиной жир, который входит в рецептуру многих кулинарных изделий из рубленого мяса.
Очевидно, что актуальной задачей является разработка такой технологии производства изделий из рубленого мяса, которая, обеспечивая сокращение потерь влаги и жира при тепловой обработке, способствовала бы рациональному использованию мясного и жирового сырья. В колбасном производстве в этих целях жир предварительно эмульгируют, что обеспечивает максимальное его удержание в структуре сырого фарша и сокращение потерь при тепловой обработке изделий. Сведений об использовании жировых эмульсий в производстве изделий из рубленого мяса в общественном питании не имеется.
Задача повышения качества блюд и кулинарных изделий включает в себя и разработку продуктов высокой пищевой ценности, отвечающих современным требованиям науки о питании. С точки зрения современной концепции позитивного (здорового, функционального) питания, в рационе человека должны присутствовать все необходимые питательные вещества и ингредиенты, приносящие пользу здоровью человека и обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма на уровне клетки (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна), в том числе и растительные жиры, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, являющиеся незаменимым фактором питания [30, 77, 78, 142]. Перспективным в этом отношении является введение в изделия из рубленого мяса растительного масла, отдельно или в сочетании со свиным жиром. Необходимо отметить, что при этом важное значение приобретает способ введения растительного масла в изделия из рубленого мяса. Использование жира в эмульгированном состоянии позволит решить эту проблему.
Другим направлением работы по повышению эффективности использования сырьевых ресурсов, внедрению безотходной технологии является освоение производства кулинарных мясных изделий, сочетающих мясное сырье с различными добавками как растительного, так и животного происхождения. Из вышеизложенного следует, что перспективным путем решения проблемы рационального использования сырья, расширения ассортимента и
повышения качества блюд и кулинарных изделий из мяса является разработка технологии производства изделий из рубленого мяса, предполагающей замену части мяса различными добавками и введение жира (как животного, так и растительного) в виде эмульсии, что позволит увеличить водо- и жиро-удерживающую способность изделий, сократить потери массы при тепловой обработке, тем самым обеспечив экономию дефицитного мясного сырья, а также повысить их пищевую и биологическую ценность.
Учитывая практический интерес использования наполнителей и введения жира в эмульгированном состоянии в изделия из рубленого мяса, поставлена цель - разработка научно обоснованной рецептуры и технологии производства изделий из рубленого мяса с наполнителем в виде сухих картофельных продуктов, которая предусматривает введение предварительно подготовленной эмульсии на основе метилцеллюлозы.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
исследовать возможность введения в изделия из рубленого мяса сухих картофельных продуктов и изучить их влияние на качественные показатели полуфабрикатов и готовых изделий;
выявить возможность введения жирового компонента рецептуры в виде предварительно подготовленной эмульсии;
разработать технологию приготовления эмульсии и ее состав;
обосновать выбор эмульгатора и стабилизатора;
- провести анализ влияния на структуру эмульсии и ее свойства со
ставляющих ее компонентов;
-исследовать изменение свойств эмульсии при хранении;
разработать рецептуру и технологию производства изделий из рубленого мяса с сухими картофельными продуктами в качестве наполнителей и введением предварительного эмульгированного жира;
дать развернутую качественную характеристику разработанным изделиям по органолептическим, физико-химическим показателям, уделив особое внимание изменению жирнокислотного состава;
определить биологическую ценность изделий;
исследовать сохраняемость полуфабрикатов и готовых изделий при низких положительных температурах;
обосновать экономическую целесообразность производства разработанных изделий и определить их конкурентоспособность.
Научная новизна. Теоретически и экспериментально обосновано введение в изделия из рубленого мяса сухих картофельных продуктов и жира в эмульгированном состоянии.
Доказана возможность управления прочностными характеристиками межфазных адсорбционных слоев, ответственных за стабилизацию эмульсионных систем, использованием комбинации двух эмульгаторов, один из которых отличается высокой поверхностной активностью(белки яйца), а другой способен образовывать механически прочные межфазные адсорбционные слои (метилце ллю лоза).
Доказано, что использование жировой эмульсии позволяет вводить в изделия растительные масла как отдельно, так и в комбинации с животными жирами, повышая тем самым их пищевую ценность, усиливает устойчивость фарша к разрушающим воздействиям, а также оказывает пластифицирующее действие на систему.
Установлено, что введение сухих картофельных продуктов и жировой эмульсии в мясной фарш повышает водо- и жироудерживающую способность изделий и способствует сокращению потерь массы при тепловой обработке, способствует большей сохранности белка, повышает биологическую ценность белкового и жирового компонента.
Модифицирована методика определения интегрального показателя качества товаров, в частности, комплексного показателя оценки качества применительно к продукции общественного питания.
Практическая значимость работы. Результаты исследований, выводы и предложения диссертационной работы нашли практическое применение для:
-выбора оптимального уровня замены мяса сухими картофельными продуктами;
- выбора оптимального соотношения фаз, вида и концентрации эмульга
тора и стабилизатора (метилцеллюлоза) жировой эмульсии для введе
ния в изделия из рубленого мяса;
-разработки рецептуры и технологии приготовления жировых эмульсий сала-сырца, растительного масла и их смеси для введения в изделия из рубленого мяса;
- разработки рецептур и технологии приготовления изделий из рублено
го мяса с картофельными хлопьями и жировой эмульсией на основе
раствора метилцеллюлозы.
Предложена адаптированная методика определения интегрального показателя качества товаров для продукции общественного питания.
Достоверность работы. Достоверность полученных результатов, научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов теоретических и экспериментальных исследований, математических методов планирования и обработки экспериментальных данных, современных измерительных приборов и подтверждается совпадением результатов лабораторных и промышленных испытаний, базируется на критериях практической ценности и применимости целевого продукта.
Реализация результатов исследований. Проверка основных теоретических положений, результатов исследования и практических рекомендаций проведена на комбинате питания Вологодского оптико-механического завода им. 60-летия Союза ССР, в Пятигорском тресте ресторанов и столовых, на комбинате питания Пятигорского государственного технологического университета. Выработанные в производственных условиях пищеблоков санатория Центросоюза г. Ессентуки, санатория "Джинал" г. Кисловодска и Пятигорского госпиталя инвалидов и участников Великой Отечественной войны изделия из рубленого мяса с введением сухих картофелепродуктов и жировой эмульсии на основе раствора метилцеллюлозы получили высокую оцен-
ку специалистов и потребителей, рецептуры разработанных изделий включены в банк данных ЭВМ для составления суточных рационов питания.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на Всесоюзной конференции "Пищевые волокна в рациональном питании человека", Москва, 17-19 ноября 1987 г., Всесоюзной конференции "Химия пищевых волокон", Черновцы, 27-29 апреля 1988 г. ,Всесоюзной научной конференции "Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания", Харьков, 10-15 ноября 1990 г., Республиканской научно-практической конференция «Проблемы детского питания в условиях формирования рыночных отношений».- 23-25 ноября 1994 года, Екатеринбург, 29-й региональной научно-технической конференции., 27-29 марта 1999 г, Ставрополь, 1-ой научно-технической - региональной конференции. 20-24 февраля 2000 г., Пятигорск, III региональной научно-технической конференции "Дни науки", 16-20 апреля 2002 г., Пятигорск, IV региональной научно-технической конференции "Дни науки", 24-29 апреля 2004 г., Пятигорск.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 научная работа, получено авторское свидетельство СССР на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, характеристики объектов и методов исследований, исследований, экспериментальной части, расчет экономического эффекта от использования новой рецептуры и технологии изделий из рубленого мяса и определение их конкурентоспособности, списка библиографических ссылок и приложений.
Основной текст диссертации изложен на 203 страницах компьютерного текста, содержит 28 рисунков, 58 таблиц, библиография включает 262 источник, в том числе 103 иностранных.
Современные представления об образовании эмульсий, их устойчивости и условиях разрушения
Теоретическим проблемам, касающимся природы и механизма образования эмульсий, их стабильности посвящено значительное число работ отечественных - академика Ребиндера П.Р., Кремнева Л.Я., Дерягина Б.В., Измайловой В.Н. и др. и зарубежных авторов - Бехера П., Шермана Ф., Клейтона Ю.
С термодинамической точки зрения эмульсия есть двухфазная система с дисперсной фазой, содержащей микроскопические капли диаметром 0,1 - 100 мкм, как определяет Шерман Ф. [157]. Н.И. Козин под эмульсией понимает однородную по внешнему виду систему, состоящую из двух практически нерастворимых жидкостей, одна из которых в виде мельчайших капелек распределена в другой [76]. Marwan D. приводит определение эмульсии как обоюдной дисперсии более двух жидкостей, нерастворимых дрзт в друге [218]. Такие системы никогда не являются устойчивыми из-за того, что поверхность раздела между фазами обладает свободной энергией.
При рассмотрении неустойчивости дисперсных систем необходимо делать различие между коалесценцией, седиментацией и флокуляцией (коагуляцией). Седиментация связана с всплыванием или оседанием капелек дисперсной фазы вследствие различной плотности и объема фаз, что приводит к образованию слоя концентрированной эмульсии без изменения дисперсности (при отсутствии коалесценции), происходит только в разбавленных эмульсиях. Флокуляция, или коагуляция - образование агрегатов частиц дисперсной фазы в объеме дисперсионной среды. Коалесценцию определяют как процесс слияния мелких капель в крупные с конечным выделением вещества дисперсной фазы в гомогенный слой, таким образом, коалесценция представляет собой полное разрушение эмульсии с выделением в чистом виде ее отдельных компонентов, переход каждого составляющего компонента из метастабильного состояния в термодинамически устойчивое. Поэтому изучение коалесценции особенно важно.
При рассмотрении механизма разрушения эмульсий учитывают множество факторов, оказывающих влияние на этот процесс. Пищевые эмульсии - это в основном концентрированные системы (так как содержание дисперсной фазы более 75%). В таких системах агрегирование капелек и их коалесценция протекает особенно интенсивно, они не могут быть устойчивыми без стабилизации. Известно, что для приготовления эмульсии с определенной концентрацией дисперсной фазы необходимо добавить третий компонент - эмульгатор (стабилизатор).
Шерман Ф. различает 4 класса стабилизирующих агентов: простые неорганические электролиты; высоко поверхностно-активные соединения (мыла и детергенты); тонкоизмельченные нерастворимые порошки; высокомолекулярные соединения (белки, смолы, крахмал и другие полисахариды, а также синтетические полимеры) [157]. Естественно, для нас особый интерес представляет последний класс стабилизирующих агентов. Исследованию механизма действия эмульгаторов посвящено значительное число исследований [1, 67, 68, 115, 116,141], однако, этот вопрос еще далек от окончательного решения.
Казалось бы, проблему неустойчивости эмульсий, которая связана прежде всего с избытком межфазной свободной энергии, можно решить с помощью поверхностно-активных веществ, понижая поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Тем не менее, сведение эмульгирующего действия только к снижению поверхностного натяжения не согласуется со всей совокупностью экспериментальных фактов. Bergenstahl, Persson [162] отмечают, что важным фактором стабилизации являются силы отталкивания между бислоями пищевых эмульгаторов. Karel M. [207] выделяет следующие факторы, в совокупности определяющие устойчивость пищевых эмульсий: а) образование на межфазной поверхности защитной пленки, препятст вующей коалесценции жировых капель; б) электростатическое отталкивание между заряженными группами, Ф локализованными на границе раздела фаз; в) образование сольватационных оболочек (гидратированных слоев) посредством структурирования молекул воды вблизи жировой капли; г) стабилизации способствует низкое поверхностное натяжение на границе раздела фаз. В работе Ребиндера П.А. и Измайловой В.Н. [67] эта проблема рассматривается в кинетическом аспекте на основе учения о поверхностных слоях. Сейчас является общепризнанным тот факт, что высокостойкие концентрированные эмульсии могут быть получены образованием на внешней поверхности капель дисперсной фазы стабилизирующей коллоидно-адсорбционной диффузной оболочки, механически препятствующей агре-гированию и коалесценции капелек. При этом действует наиболее сильный и универсальный стабилизирующий фактор, связанный со структурно-механическими свойствами межфазной адсорбционной пленки, а именно: для достижения максимальной стабильности дисперсной системы необходимо, чтобы эта адсорбционная оболочка являлась прочной и одновременно эластичной [68]. Таким образом, можно считать установленным, что роль эмульгатора не ограничивается понижением поверхностного натяжения на границе разде ла фаз, а выражается, главным образом, в образовании на поверхности ка пель дисперсной фазы механически прочных слоев (структурно механического барьера), препятствующих коалесценции. Из этого следует, что стабильность эмульсионной системы в общем случае определяется стабилизирующей способностью эмульгатора, которая зависит от геометрии молекулы, ее расположения на поверхности раздела фаз, энергетики поверхностного слоя, количества и концентрации эмульгатора на поверхности раздела. Прочность межфазной адсорбционной пленки повышается с увеличением концентрации эмульгатора и соотношением фаз масло/вода, как было установлено Дарчиевым Б.Х. [51]. Исследования показали, что существует возможность управления структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев путем изменения конформации и структуры макромолекул, рН среды, концентрации, температуры, образованием смешанных адсорбционных слоев [67]. Так, в диссертационном исследовании Герговой М.В. [31] установлена возможность управления прочностными характеристиками этих слоев посредством использования различных факторов, в том числе применением комбинации двух эмульгаторов, один из которых отличается высокой поверхностной активностью, а другой образует структурированные слои на поверхности раздела фаз.
Исследование влияния сухих картофелепродуктов на некоторые технологические показатели модельных фаршей
В производстве мясных изделий метилцеллюлозу используют не только в виде пленки. В США запатентован способ инъецирования в мясо раствора метилцеллюлозы в целях связывания мясного сока и сокращения потерь при тепловой обработке [70]. Добавление метилцеллюлозы в качестве связующей основы (матрицы) позволяет получить реструктурированный мясной продукт, близкий по внешнему виду и вкусу к натуральному мясу.
Пенообразующая способность метилцеллюлозы была использована Артеменко Е.В. при разработке технологии производства мясных кнелей [10]. Foegeding et al [180] изучали влияние частичной замены мяса в мясных изделиях метилцеллюлозой на стабильность, консистенцию и вкусовые свойства мясных продуктов. Метилцеллюлозу суспендировали в воде и вводили в изделия в количестве 0,2%. За счет добавок снижалось содержание жира, увеличивалась влажность, метилцеллюлоза не оказывала влияния ни на вкусовые свойства, ни на консистенцию продукта, подвергнутого термообработке.
Могильным М.П. и др. [97] было предложено использовать метилцеллюлозу в качестве пищевой добавки, это увеличивает влагосвязывающую способность мясных рубленых изделий, как пишут авторы. Однако, в этом случае особое значение приобретает способ введения метилцеллюлозы в изделия из рубленого мяса. Предложенная авторами технология, при которой метилцеллюлоза вводится в мясной фарш в виде раствора , представляется нам нецелесообразной. Дело в том, что , как было указано ранее, метилцеллюлоза при термической обработке образует плотные гели, которые не могут равномерно распределиться в структуре мясного фарша, что приводит к нарушению однородности, ухудшению консистенции готовых изделий, на разрезе будут видны плотные белые прослойки коагулировавшей метилцеллюлозы. Кроме того, в процессе хранения при низких положительных температурах метилцеллюлоза переходит в растворимое состояние (как известно, метилцеллюлоза при температуре 12 С и ниже образует истинные растворы [122]), что может привести к значительным потерям влаги при хранении и транспортировке.
На наш взгляд, более технологичным будет решение вводить метил-целлюлозу в изделия из рубленого мяса в составе жировой эмульсии, причем в этом случае она будет выступать в качестве стабилизирующего агента, препятствующего коалесценции жировой фазы. Имеются данные о хорошем стабилизирующем действии простых эфиров целлюлозы на эмульсионные системы, в качестве липидной фракции в которых используется линолевая кислота, метилцеллюлоза образует слои на поверхности жировых капель, препятствующие их коалесценции [205].
В США запатентованы способы приготовления мясных рубленых изделий, включающие жироуглеводную матрицу, которая представляет собой эмульсию расплавленных жиров (растительного масла, животного жира, жира рыб и ракообразных и их смесей) и применяемых в качестве стабилизаторов эмульсии водорастворимых целлюлозных веществ, в том числе мё-тилцеллюлозы [108, 187]. Разработана технология производства мясного продукта, содержащего искусственный заменитель животного жира, способ приготовления которого состоит из получения жировой эмульсии и перевода нежировой фазы в гелеобразное состояние за счет образования сополи-мерного матричного каркаса, состоящего из фибриногена, сывороточного альбумина и желирующих веществ, в частности простых эфиров целлюлозы, сшитого пространственно поперечными связями [109].
Устинова А.В., Морозкина И.К. использовали метилцеллюлозу в качестве компонента рецептур низкокалорийных рубленых мясных полуфабрикатов для профилактического питания детей и взрослых [94].
Учитывая изложенное, нам представляется целесообразным вводить метилцеллюлозу в изделия из рубленого мяса в составе жировой эмульсии в качестве эмульгатора и стабилизатора. Однако, как показал анализ исследования эмульсий масло/вода, проведенный Грищенковой Е.В. [48], с помощью одной метилцеллюлозы невозможно получить эмульсии, не отслаивающие жировую или водную фазу. Автор пришел к выводу о целесообразности использования метилцеллюлозы совместно с другими эмульгаторами, что подтверждено рядом отечественных и зарубежных исследований и разработок [122, 108, 109]. Так, например, в Германии запатентован способ изготовления низкокалорийной густой эмульсии на основе топленого свиного сала, в которой в качестве эмульгатора используется глицерин, а метил-целлюлоза играет роль стабилизатора эмульсии [107].
Таким образом, в эмульсиях, предназначенных для введения в рубленое мясо, представляется возможным использовать метилцеллюлозу совместно с другими эмульгаторами, например, белками яйца. Учитывая тот факт, что метилцеллюлоза обладает способностью к застудневанию при нагревании, можно сделать вывод о том, что в случае введения ее в жировую эмульсию в комбинации с другим эмульгатором она будет выступать в качестве стабилизатора, повышающего прочность смешанных межфазных адсорбционных слоев при температурном воздействии, что обеспечит устойчивость эмульсии при нагревании.
Итак, использование метилцеллюлозы в жировой эмульсии, вводимой в изделия из рубленого мяса, позволит не только обогатить их пищевыми волокнами, но и обеспечить стабильность эмульсии при тепловой обработке и тем самым сократить потери жира.
Структурно-механические показатели качества изделий из рубленого мяса с жировой эмульсией
Как видно из табл.3.3, введение крахмалосодержащего наполнителя уменьшает количество слабосвязанной влаги в мясном фарше. Максимум прочносвязанной влаги приходится на содержание картофельных хлопьев в количестве 20% к массе мясного сырья, влаговыделение и потери массы при тепловой обработке в этом случае наименьшие. Однако, после тепловой обработки модельные фарши с содержанием наполнителя 20% и более имели неудовлетворительные органолептические показатели: обладали мазеобразной консистенцией, не сохраняли форму при тепловой обработке, явственно ощущался специфический привкус картофеля.
Этот факт можно объяснить, исходя из оценки структурно-механических свойств исследуемых фаршей. Как явствует из приведенных выше данных, сдвиговые характеристики мясных фаршей с заменой 20% мяса картофельными хлопьями почти в три раза ниже, чем в мясном фарше без наполнителя, что свидетельствует о слабом взаимодействии структурных единиц фаршей с большим количеством наполнителя.
Частицы картофельных хлопьев механически ослабляют взаимодействие между структурными элементами фарша, избыточная влажность фаршей с большим количеством картофельных хлопьев после термообработки приводит к увеличению прослоек дисперсионной среды в фарше и ослаблению ван-дер-ваальсовых сил сцепления между его частицами, которые играют основополагающую роль в образовании структуры.
В предварительных опытах также исследовали влияние введения картофельных хлопьев на потери массы при тепловой обработке изделий из рубленого мяса и органолептические показатели этих изделий.
Уровень замены мяса в этих опытах соответственно равнялся 5, 10, 15, 20%о от массы основного сырья. Контролем служили котлета московская, приготовленная по рецептуре № 856ЛІІ, и шницель натуральный рубленый (рецептура № 838/Ш [126].
Изделия с уровнем замены мяса 5% имели хороший внешний вид, плотную консистенцию, по органолептическим показателям соответствовали контрольным образцам, обеспечивали сокращение потерь массы при тепловой обработке на 3%.
При замене мяса в рецептуре на 10% потери массы при тепловой обработке сокращались на 8%, а увеличение доли картофельных хлопьев до 15% увеличивало выход изделий на 11%. При этом изделия обладали приятным внешним видом, нежной консистенцией, отмечена большая сочность изделий по сравнению с контролем, однако при уровне замены мяса сухими картофельными продуктами начинает ощущаться слабый картофельный привкус.
Введение в мясной фарш 20% овощного наполнителя к массе измельченного мяса способствовало сокращению потерь массы при тепловой обработке на 13%, но данные образцы плохо формовались вследствие того, что структура фарша была ослаблена большим количеством наполнителя, при тепловой обработке изделия не держали форму, на поверхности образовывались трещины и разрывы.
Кроме того, изделия с уровнем замены мяса в фарше в количестве 20% получили неудовлетворительную органолептическую оценку: значительное количество наполнителя заглушало естественный мясной вкус и аромат жареных изделий из рубленого мяса; по внешнему виду и консистенции, которая была мазеобразной, изделия значительно уступали контролю.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что замена мяса картофельными хлопьями в количестве 10 % к его массе способствует повышению водоудерживающей способности мясных фаршей, уменьшает влаговыделение и тем самым обеспечивает сокращение потерь массы при тепловой обработке. После тепловой обработки изделия с уровнем замены мяса 10 % имеют приятный вкус, сочную и нежную консистенцию.
Проводились опыты на модельных фаршах с различным содержанием жира 5, 10, 15, 20, 25, 30% на приборе "Реотест" с целью выяснения влияния жира на стабильность структуры фаршей. Влияние жирности на сдвиговые характеристики фарша в литературе оценивается по-разному.
Проф. Р.Хамм с сотрудниками [191] установил, что с увеличением количества жира (от 0 до 50%) предел текучести и вязкость сильно возрастают при 15С, при 20С - незначительно, а при 30С эти значения с увеличением содержания жира снижаются. В.Д. Косой проводил эксперименты с композициями фарша при 20-22 С [35]. Увеличение жирности путем добавления жира-сырца приводит к снижению сдвиговых характеристик за исключением темпа разрушения структуры.
Для проведения опытов готовились композиции мясного фарша с добавлением пропущенного через мясорубку жира-сырца. Количество добавляемого жира изменяли от 0 до 30% с интервалом в 5%. Опыты проводились при температуре 22С. По данным эксперимента были построены реологические кривые модельных фаршей и по ним были определены основные сдвиговые характеристики исследуемых систем.
Было установлено, что с увеличением жирности фаршей характер их течения не меняется. Отмечено снижение сдвиговых характеристик систем по мере увеличения содержания жира, однако, темп разрушения структуры в этом случае возрастает.
На рис. 3.3, 3.4, 3.5 представлены кривые течения модельных фаршей с различным содержанием жира-сырца, которые представляют собой зависимость предельного напряжения сдвига и эффективной вязкости от градиента скорости течения исследуемых модельных мясных систем. Кривые течения на рис. 3.3 и 3.4 даны в логарифмических шкалах.
Разработка методики определения интегрального показателя качества продукции общественного питания
Для стабилизации системы необходимо, чтобы гелеобразные структурированные слои обладали не только достаточной механической прочностью, но и некоторой вязкостью, способностью восстанавливаться после действия разрушающего фактора [197]. Повышение концентрации эмульгатора свыше определенной величины придает данным слоям, особенно в концентрированных эмульсиях, некоторую жесткость и хрупкость, приводит к уменьшению подвижности и способности восстанавливаться, что, в конечном счете, снижает стабилизирующее действие эмульгатора [51].
При определении количества эмульгатора, необходимого для получения стабильной эмульсии, изменяли содержание его от 0 до 60% по отношению к массе жировой фазы. При отсутствии эмульгатора получить стабильную эмульсию не представляется возможным. Добавление яйца в количестве 10% к массе жира увеличивает незначительно показатель устойчивости эмульсии, стабильность эмульсии продолжает расти с увеличением концентрации эмульгатора до определенного предела. Как видно из рис.3.7 этим пределом является концентрация эмульгатора 40-50% к массе жира. Дальнейшее увеличение концентрации яйца оказывает незначительное влияние на стабильность эмульсии.
Исследование устойчивости эмульсий жира-сырца с различным содержанием эмульгатора при тепловой обработке в интервале температур 30-90С (рис.3.8) подтвердили правомерность выбора содержания эмульгатора - яйца в эмульсии в количестве 40-50% к массе жира-сырца.
Анализ экспериментальных данных выявил тот факт, что показатель устойчивости эмульсионной среды начинает уменьшаться при нагревании свыше 60С. Резкое снижение устойчивости наблюдается в интервале 70-90С.
Прочность эмульсии, вводимой в изделия из рубленого мяса, при нагревании имеет большое значение, т.к. в итоге она определяет водо- и жиро-удерживающую способность изделий, а, следовательно, потери массы при тепловой обработке, сочность и нежность готового продукта. Водно-жировые эмульсии жира-сырца не обладают достаточной прочностью при нагревании, поэтому необходимо ввести в состав эмульсии компонент, обеспечивающий стабильность системы при тепловой обработке.
В диссертационном исследовании Герговой М.И. [31] установлена возможность управления прочностными характеристиками межфазных адсорбционных слоев, ответственных за стабилизацию эмульсионных систем, посредством использования различных факторов, в том числе, комбинацией двух эмульгаторов, один из которых отличается высокой поверхностной активностью, а другой способен образовывать механически прочные межфазные адсорбционные слои.
Исходя из этого, в качестве стабилизатора исследуемых систем была выбрана метилцеллюлоза водорастворимая, обладающая хорошими стабилизирующими и эмульгирующими свойствами [48].
Для осуществления устойчивой стабилизации концентрированных эмульсий на внешней поверхности жировых капелек должен существовать адсорбционный слой эмульгатора с гелеобразной структурой [67,68]. Вывод о стабилизации эмульсий за счет образования достаточно прочных структурированных слоев эмульгатора можно заключить путем сопоставления механических свойств межфазных адсорбционных слоев и "времени жизни" элементарных капель масла на тех же границах.
В наших опытах определялась зависимость между прочностными характеристиками межфазных адсорбционных слоев, образуемых протеинами яйца, а также раствора метилцеллюлозы и временем жизни капель масла на этих же границах раздела. Растворы яичного белка и яйца готовились разбавлением дистиллированной водой, рН исследуемых растворов при разбавлении практически не менялся (для растворов яичного белка составил 9,0; для растворов яйца - 7,4), рН растворов метилцеллюлозы не измерялся, так как в растворе она не диссоциирована, на поверхности макромолекул МЦ отсутствуют заряженные группы и, следовательно, на ее свойства не будет оказывать влияние реакция среды.
Время, за которое коалесцирует половина наблюдаемых капель ху2 является основной характеристикой устойчивости капель к коалесценции. С увеличением концентрации яичного белка "время жизни" капель непрерывно нарастает. Так, при концентрации белка 0,02% оно равнялось 14 с, при концентрации 0,04% - 20 с, а при 0,1% достигло значения 400 с. Ту же зависимость можно проследить и на примере раствора яйца и раствора метилцел-люлозы.
Прочность адсорбционных слоев с ростом концентрации эмульгатора также увеличивается, что явствует из приведенных данных. Можно сделать Таким образом, использование части мышечной ткани тонкого измельчения для получения стабильных жировых эмульсий для введения в изделия из рубленого мяса нельзя считать целесообразным.
Целью дальнейших исследований явилось определение прочности смешанных межфазных адсорбционных слоев, образуемых белками яйца и молекулами метилцеллюлозы и "времени жизни" капель масла на тех же границах. Результаты представлены в табл. 3.7,3.8.
