Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы 6
1.1. Состояние и тенденции развития мясной индустрии Российской Федерации 6
1.2. Влияние технологии на формирование качества мясных продуктов в желе 14
1.2.1. Влияние сырья на качество мясных продуктов в желе 14
1.2.1.1. Влияние пищевых добавок на потребительские свойства мясных продуктов в желе 20
1.2.1.2. Эффективность использования эфирных масел пряноароматических
растений в качестве консервантов при производстве мясных продуктов в желе... 37
1.2.1.3. Роль студнеобразователей при производстве мясных продуктов
в желе 49
1.3. Анализ факторов, влияющих на потребительские свойства и сохраняемость
мясных продуктов в желе 60
1.3.1. Изменения, происходящие при хранении мясных продуктов в желе 60
1.3.1.1. Микробиологические изменения, протекающие при хранении мясных продуктов в желе 60
1.3.1.2. Протекание окислительных процессов в мясных продуктах в желе в период хранения 64
1.3.2. Ингибирование процессов окисления 66
ГЛАВА 2. Постановка эксперимента. объекты и методы исследования 69
2.1. Постановка эксперимента и схема проведения исследования 69
2.2. Объекты исследования 71
2.3. Методы исследования 72
ГЛАВА 3. Изучение пищевой ценности мясных продуктов в желе : 76
3.1. Обоснование основных требований к пищевой ценности 77
3.2.Органолептическая оценка 79
3.3. Общий химический и аминокислотный состав 82
3.4. Жирнокислотный состав 88
3.5. Минеральный и витаминный состав 92
3.6. Показатели безопасности 98
ГЛАВА 4. Влияние добавки на основе жирного шалфейного масла и композиции эфирных масел на качество и сохраняемость мясных продуктов в желе 106
4.1. Действие добавки на развитие остаточной микрофлоры 106
4.2. Влияние добавки на органолептические показатели 110
4.3. Влияние добавки на изменение активной кислотности 113
4.4. Изменение гидролитических и окислительных процессов при хранении языка и ветчины в желе 114
Выводы и предложения 120
Список литературы
- Влияние технологии на формирование качества мясных продуктов в желе
- Постановка эксперимента и схема проведения исследования
- Общий химический и аминокислотный состав
- Влияние добавки на органолептические показатели
Введение к работе
Актуальность работы. Мясо и мясные продукты занимают в шкале продуктов, пользующихся постоянным спросом у населения пятое место, уступая лишь молочным продуктам, овощам и фруктам и хлебобулочным изделиям.
Мясные продукты - неотъемлемая часть ежедневного рациона человека. Поэтому, первоочередной задачей мясоперерабатывающей промышленности является максимальное удовлетворение запросов потребителя в качественных и благополучных в медико-биологическом отношении продуктов. Мясные продукты в желе являются источником не только энергии, но и пластичных веществ, витаминов, минералов и др. Поэтому при разработке таких продуктов учитывают их медико-биологические принципы: удовлетворение потребности населения в основных пищевых компонентах, которые должны поступать в организм человека в определенных количествах.
В условиях современных рыночных отношений постоянно расширяется ассортимент мясных изделий, растет производство продукции с длительными сроками хранения, высокой пищевой ценностью и гарантированной безопасностью. Одной из основных задач, которую решают специалисты мясной промышленности при разработке технологии продуктов питания с длительным сроком хранения, является обязательное сохранение их качества. На сохраняемость качества готовых продуктов оказывают влияние многие факторы, в частности, к жиросодержащим мясным изделиям относится скорость окисления жировой фракции. Окислительные процессы сопровождаются образованием соединений перекисного характера, альдегидов, кетонов и т.д., которые ухудшают органолептические показатели продуктов и снижают их пищевую ценность. Для торможения процессов окисления в пищевые продукты вносят добавки природного или синтетического происхождения с антиокислительным действием.
Проблема увеличения сроков хранения скоропортящихся мясных продуктов -одна из актуальнейших в мясоперерабатывающей отрасли. Рекомендуемые нормативные температурно-влажностные режимы хранения не всегда способствуют сохранению качества продуктов в процессе их продвижения от производителя к покупателю.
Сроки годности мясной продукции увеличивается в результате применения современных упаковочных материалов и пищевых добавок, снижающих микробиологическую активность.
Часто длительные сроки хранения мясных изделий обеспечиваются за счет применения различных консервантов химического происхождения. Поэтому, актуальной задачей при производстве мясных изделий является изучение возможности применения натуральных антиоксидантов. К добавкам, обладающим антиокислительными свойствами, относятся эфирные масла пряноароматических растений, которые в научно-обоснованных сочетаниях и дозах обеспечивают требуемые органолептические показатели мясных продуктов при полном исключении из рецептур классических пряностей. Преимущества эфирных масел пряноароматических растений состоят в формировании новой вкусоароматической гаммы, оказывании консервирующего воздействия и в увеличении сроков хранения готовых мясных изделий.
В литературных источниках почти не содержится информации о влиянии различных факторов (использование коллагена и консервирующей добавки растительного происхождения) на потребительские свойства мясных продуктов в желе при хранении. Поэтому исследование потребительских свойств и качества мясных продуктов в желе (с добавками на основе жирного шалфейного масла и композиций эфирных масел пряноароматических растений, а также использование коллагена свиной шкурки взамен желатина) при хранении является в настоящее время актуальной задачей.
Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось изучение потребительских свойств и сохраняемости мясных продуктов в желе с добавкой на основе эфирных масел пряноароматических растений и коллагена свиной шкурки взамен желатина.
В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:
провести анализ современных литературных источников по
влиянию натуральных пищевых добавок на потребительские свойства и
сохраняемость мясных изделий;
подобрать перспективную добавку для производства мясных продуктов в желе и установить ее влияние на качество и сроки годности готового продукта;
исследовать органолептические, физико-химические показатели, а также пищевую безопасность мясных продуктов в желе с использованием в качестве студнеобразователя коллагена из свиной шкурки;
изучить влияние добавки на основе жирного шалфейного масла и композиции эфирных масел на изменения, происходящие в мясных продуктах в желе в процессе хранения.
Влияние технологии на формирование качества мясных продуктов в желе
За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пищевых продуктов произошли огромные изменения. Они сказались и на ставших классическими традиционных, апробированных временем способах получения и на самих продуктах (хлебе, мучных кондитерских изделиях, напитках, мясных изделиях и др.). Кроме того, привели к появлению новых групп продуктов питания (функциональных продуктов, продуктов лечебного, детского питания и т.д.) с новым составом и свойствами. Изменения привели к упрощению технологий и сокращению производственных " циклов, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурных решениях.
Эти изменения связаны с пониманием роли питания в жизни человека, взаимосвязи качества пищи и болезней цивилизации, проявлением новых условий и ритма жизни, а также экологических проблем, применением пищевых, биологически активных добавок и улучшителей.
Качество и безопасность - самые важные аспекты производства продукции пищевой промышленности. Для производства высококачественной и безопасной в эпидемиологическом отношении продукции необходимо учитывать все факторы, определяющие возможность возникновения опасности и ее негативного влияния на потребителя. В европейских странах при оценке качества пищевых продуктов главным критерием служат гарантии безопасности. Среди российских потребителей бытует два противоположных мнения, которые влияют на формирование потребительских предпочтений. Во-первых, большинство потребителей озабочено безопасностью продуктов, в связи с широкой оглаской возникающих вспышек заболеваний, вызванных пищевыми продуктами. Во-вторых, предпочтение покупателями минимально обработанных и более натуральных продуктов, поэтому при разработке новых технологий необходимо учитывать все эти требования.
Большой интерес к рациональному использованию всех видов сырья, получаемых при переработке сельскохозяйственных животных, диктуется социальными, экономическими и медицинскими аспектами, а также дефицитом белков в мире [102, 106].
Основным сырьем при производстве мясных продуктов в желе служат языки свиной и говяжий для «Языка в желе», свиная и говяжья мышечная ткань - для «Ветчины в желе»
В последние годы во многих странах резко возросло использование субпродуктов на пищевые цели. При производстве мясопродуктов используют натуральные субпродукты, кровь и продукты ее переработки, а также получаемые из них белковые гидролизаты и экстракты высокой биологической ценности. В мясном производстве большинство стран используют натуральные субпродукты и кровь, подвергнутые различной технологической обработке.
Одним из дополнительных источников наиболее ценного животного белка являются субпродукты и кровь. Учитывая, что выход субпродуктов составляет в среднем 11% к массе скота, рациональное их использование позволит при тех же объемах переработки скота увеличить количество перерабатываемой пищевой продукции и снизить ее себестоимость [102, 106, 158].
Субпродукты — это второстепенные (сопутствующие) продукты убоя скота (головы, конечности, уши, хвосты, вымя, мясная обрезь), а также внутренние органы (язык, мозг, печень, сердце, легкое, гортань с глоткой, почки, селезенка, желудок). Из всех побочных продуктов убоя субпродукты содержат наибольшее количество животного белка [106,127,161].
По пищевой ценности субпродукты делятся на две категории. К субпродуктам I категории относятся языки, печень, почки, мозги, сердце, мясная обрезь и диафрагма всех видов скота, хвосты говяжьи и бараньи, вымя говяжье, ко II — головы (без мозгов и языков), легкие, мясо (мышечный слой) пищевода всех видов скота, калтыки, селезенка, уши, трахеи говяжьи и свиные, рубцы, сычуги говяжьи и бараньи, ноги и путовый сустав, губы, книжки говяжьи, ноги, хвосты и желудки свиные, мясная обрезь и диафрагма.
По химическому составу субпродукты близки к мясу. Однако по пищевой ценности ввиду высокого содержания неполноценных белков (коллагена, эластина), жира и жироподобных веществ они стоят ниже. Полноценных белков больше всего в печени, почках, языке, сердце, а повышенное содержание жира — в языке, вымени, головном мозге. Язык, печень, сердце, почки, обрезь содержат 15—19% белка и практически мало отличаются от мяса.
Постановка эксперимента и схема проведения исследования
Каждый пищевой продукт, как правило, характеризуется комплексом показателей, в совокупности определяющих его ценность. Качество продукции определяется совокупностью свойств, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности человека. Повышению качества продукта способствуют: применение высококачественного сырья и материалов, опыт и мастерство изготовителей, высокая культура производства, выполнение санитарно-гигиенических требований. Современная техника и прогрессивная технология производства должна обеспечивать не только экономическую эффективность, но и гарантировать высокое качество продукции. Сохранение качества готовых продуктов зависит также от условий расфасовки, соблюдения правил и режимов транспортирования, хранения и реализации.
Среди факторов, сохраняющих качество, важное значение занимают условия хранения, определяемые климатическими параметрами (температура, относительная влажность воздуха), качеством упаковки и другими показателями. Стабильность свойств продукта, определяемых степенью возможных изменений пищевой ценности и безвредности в процессе хранения, транспортирования и реализации, обусловлена, прежде всего, соблюдением условий хранения. Поэтому судить об изменениях качества, пищевой и биологической ценности продукта можно только на основании целого комплекса показателей, характеризующих эти процессы.
На 1 этапе исследований была проанализирована и систематизирована информация, касающаяся современных аспектов создания мясных продуктов, проблема увеличения сроков годности мясных продуктов в желе, разработана концепция целенаправленного использования безопасных для человека добавок растительного происхождения с целью увеличения сроков годности мясных продуктов в желе, сформулированы задачи исследований. На 2 этапе исследований был теоретически обоснован и экспериментально подтвержден выбор перспективных добавок растительного происхождения, которые могут быть использованы для улучшения органолептических показателей и в качестве консервирующих добавок.
На 3 этапе проводились исследования по изучению влияния добавки на основе жирного шалфейного масла и композиции эфирных масел пряноароматических растений на потребительские свойства мясных продуктов в желе; определены основные факторы, влияющие на сроки годности.
На 4 этапе исследовались потребительские свойства и были определены показатели безопасности разработанных видов мясных продуктов в желе.
На 5 этапе на основе исследования микробиологических и органолептических показателей были установлены гарантированные сроки годности мясных продуктов в желе; изучено влияние добавки на изменение их физико-химических показателей; определены основные закономерности изменения липидов в процессе хранения; разработаны ТУ на продукты в желе («Язык в желе» и «Ветчина в желе»).
Для достижения решения поставленных задач были определены объекты исследования: -мясной продукт «Язык в желе», выработанный по традиционной технологии (ТУ 9214-049-00421635-2003); -мясной продукт «Язык в желе» с добавками на основе эфирных масел пряно-ароматических растений; -мясной продукт «Ветчина в желе», выработанный по традиционной технологии (ТУ 9214-049-00421635-2003); -мясной продукт «Ветчина в желе» с добавками на основе эфирных масел пряно-ароматических растений; -жирное масло, выделенное из семян шалфея лекарственного; -эфирные масла чабреца, кориандра посевного, фенхеля, имеющие разрешение органов здравоохранения РФ на использование в пищевой промышленности.
При изучении влияния используемой добавки на изменение органолептических, микробиологических и физико-химических показателей в процессе хранения в качестве контрольных образцов были использованы язык и ветчина в желе («Продукты в желе» - ТУ 9214-049-00421635-2003) без добавления растительных добавок, в качестве опытных - образцы с добавкой состоящей из композиции жирного шалфейного масла и эфирных масел чабреца, фенхеля и кориандра.
Исследования проводились в ГОУ ВПО «Санкт-петербургский торгово-экономический институт» на кафедре экспертизы потребительских товаров и в Испытательном центре «ВНИИМП им. В.М. Горбатова».
Образцы исследовали перед хранением и в процессе хранения в течение 15 суток при температуре от 4 до 6С, относительной влажности воздуха 80...85%. Повторяемость каждого опыта - трехкратная.
Общий химический и аминокислотный состав
В организмах животных и растений находится большое количество разнообразных по составу веществ, объединяемых в одну группу следующими признаками: нерастворимостью в воде и растворимостью в ряде органических растворителей; содержанием в их составе высокомолекулярных кислот алифатического или алициклического рядов, аналогичных им спиртов и углеводородов; большим влиянием подобных веществ на физиологические функции организмов, в тканях которых они находятся.
Вещества, относящиеся к этой группе, называются липидами. Они играют важную роль в определении степени полезности продукта [107, 154].
В рассуждениях о пищевой ценности продуктов, содержащих жир, следует уточнить, что одной из ее главных составляющих является жирнокислотный состав, то есть, соотношение полиненасыщенных (ПНЖК) и насыщенных (НЖК) жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты используются организмом как энергетический материал.
Для жирных кислот, не подвергавшихся действию антиокислителей или других сильных агентов, характерно следующее: - жирные кислоты, за очень редким исключением, одноосновны. Если жиры подверглись действию кислорода, то в их составе можно обнаружить двухосновные кислоты, образовавшиеся в результате окисления; - значительная часть жирных кислот имеют прямую цепь атомов углерода. Кислоты с разветвленной цепью атомов углерода в жирах встречаются в очень небольших количествах. Такие кислоты содержаться иногда в восках и липидах некоторых бактерий; - большая часть жирных кислот имеет четное число атомов углерода. Кислоты с нечетным числом атомов углерода встречаются редко и в очень небольшом количестве; - жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными; - жирные кислоты нерастворимы в воде. Однако из-за присутствия в них гидрофильной карбоксильной группы они ориентируются в воде таким образом, что гидрофобные цепочки направлены от воды, а гидрофильные концы обращены к воде.
Особое значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, особенно линолевая, линоленовая и арахидоновая, которые входят в состав клеточных мембран и других структурных элементов тканей и выполняют в организме ряд важных функций , в том числе обеспечивают нормальный рост и обмен веществ, эластичность сосудов. При полном отсутствии ПНЖК в питании наблюдается прекращение роста, некротические поражения кожи, изменении проницаемости капилляров. Полиненасыщенные жирные кислоты, особенно линолевая и арахидоновая, в отличие от насыщенных, способствуют удалению холестерина из организма [35].
По мнению Левачева М.М. более полное представление о полноценности жира дает характеристика соотношения насыщенных и ненасыщенных кислот. Наилучшее соотношение (ПНЖК + МНЖК) : НЖК -70 : 30 (2,3 :1).
Линолевая и линоленовая не синтезируются в организме человека, а поступают только с пищей. Арахидоновая кислота синтезируется в организме из линолевой. Эти кислоты получили название незаменимых или эссенциальных кислот.
При отсутствии эссенциальных кислот прекращается рост организма и возникают тяжелые заболевания [69].
В настоящее время суточная потребность в линолевой кислоте должна составлять 6-Ю г, минимальная - 2-6 г, а ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона - не менее 4% от общей калорийности. Следовательно, состав жирных кислот липидов в пищевых продуктах, предназначенных для питания молодого, здорового организма, должен быть сбалансированным: 10-20% - полиненасыщенных, 50-60% - мононенасыщенных и 30% насыщенных. Это обеспечивается при использовании в рационе 1/3 растительных и 2/3 животных жиров. Для людей пожилого возраста и больных сердечнососудистыми заболеваниями содержание линолевой кислоты должно составлять около 40%, соотношение полиненасыщенных и насыщенных кислот - приближаться к 2:1, соотношение линолевой и линоленовой кислот -10:1 (Институт питания РАМН).
Жирные кислоты, обладающие биологической активностью делят по положению первой двойной связи у третьего или шестого атомов углерода на два семейства со-3 и со-6. В состав семейства оз-З входят а-линоленовая, экозапентаеновая, докозагексаеновая жирные кислоты. Линолевая, у-линоленовая, арахидоновая кислоты входят в семейство со-6. Биологическая активность незаменимых жирных кислот различна, наиболее активна арахидоновая кислота, ее активность в 2-3 раза выше активности линолевой и линоленовой кислот. Однако в пищевых продуктах ее мало, но она может образовываться в организме из линолевой кислоты при участии пиридоксинового фермента. Линоленовая кислота сама малоактивна, но она усиливает биологическую активность линолевой кислоты.
Арахидоновая кислота в продуктах питания содержится в незначительном количестве, а в растительных маслах ее практически нет. В наибольшем количестве арахидоновая кислота содержится в яйцах - 0,5, субпродуктах - 0,2-0,3.
Влияние добавки на органолептические показатели
В мясных продуктах содержится недостаточное количество селена, фтора, кальция, железа, фосфора и других минеральных веществ. Минералы, наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами являются важнейшими элементами питания. Они очень важны для поддержания кислотно-щелочного баланса в организме, создания физиологической концентрации водородных ионов в тканях, клетках, межтканевых и межклеточных жидкостях и придания им свойств для нормального прохождения процессов обмена веществ и энергии, в том числе водно-солевого обмена.
В зависимости от содержания минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах их подразделяют на макро- и микроэлементы. Так, если массовая доля элемента в организме превышает 10" %, то его следует считать макроэлементом. Доля микроэлементов в организме составляет 10" -10"5 %. При содержании элемента ниже 10"5 %, то его считают ультрамикроэлементом. К макроэлементам относят калий, кальций, натрий, магний, фосфор, хлор и серу. Они содержаться в количествах, измеряемых сотнями и десятками миллиграммов на 100 г тканей или пищевого продукта. Микроэлементы входят в состав тканей организма в концентрациях, выражаемых десятыми, сотыми и тысячными долями миллиграмма и являются необходимыми для его нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы условно делят на две группы: абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, йод, бром, фтор) и так называемые вероятно необходимые (алюминий, стронций, молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие)
К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным - натрий и фосфор.
Недостаток или избыток в питании минеральных веществ вызывает нарушение обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, что приводит к развитию ряда заболеваний.
Минеральные вещества играют большую роль в пластических процессах, в формировании и построении тканей организма, особенно костей скелета, где преобладают такие элементы, как фосфор, кальций и магний. Для правильного питания важно не только оптимальное количество фосфора и магния, но и соотношение их с кальцием. При избытке фосфора может происходить выведение кальция из костей, при избытке кальция - развиваться мочекаменная болезнь. Соотношение кальция и фосфора 1:1,5 считается оптимальным. В некоторых важных процессах избыток магния снижает усвояемость кальция. Оптимальное соотношение кальция и магния составляет 1:0,7 [35, 157].
Кальций - основной структурный компонент костей и зубов; входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, необходим для свертывания крови. Кальций образует соединения с белками, фосфолипидами, органическими кислотами; участвует в регуляции клеточных мембран, в процессах передачи нервных импульсов, в молекулярном механизме мышечных сокращений, контролирует активность ряда ферментов. Таким образом, кальций выполняет не только пластические функции, но и влияет на многие биохимические и физиологические процессы в организме.
Магний необходим для активности ряда ключевых ферментов, обеспечивающих метаболизм организма.
Калий и натрий поддерживают кислотно-щелочное равновесие внутренней среды организма; участвуют в регуляции водно-солевого процесса; необходимы для функционирования ряда ферментов и т.д.
Фосфор входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга. Этот элемент принимает участие во всех процессах жизнедеятельности организма: синтезе и расщеплении веществ в клетках; регуляции обмена веществ; входит в состав нуклеиновых кислот и ряда ферментов; необходим для образования АТФ.
Значение серы в питании определяется, в первую очередь тем, что он входит в состав белков в виде серосодержащих аминокислот (метионина и цистина), а также является составной частью некоторых гормонов и витаминов.
Железо - широко распространенный элемент. Оно необходимо для биосинтезе соединений, обеспечивающих дыхание, кроветворение; участвует в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях; входит в состав цитоплазмы, клеточных ядер и ряда ферментов.
Медь является необходимым элементом в метаболизме человека. Цинк в качестве кофермента участвует в широком спектре реакций биосинтеза белка (более 70) и метаболизма нуклеиновых кислот. Марганец необходим как кофактор в ряде ферментных систем. Молибден является составной частью ряда ферментов.
