Обоснование использования цетрарии исландской в технологии вареных колбас

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦЕТРАРИИ ИСЛАНДСКОЙ В ТЕХНОЛОГИИ ВАРЕНЫХ КОЛБАС

БРЮХОВА СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА

Улан-Удэ - 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления» (ВСГУТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Данилов Михаил Борисович

Официальные оппоненты: Чиркина Тамара Федоровна

доктор технических наук, профессор

кафедры «Технология продуктов

общественного питания» ВСГУТУ

Кривченко Вера Николаевна

кандидат технических наук, доцент

кафедры коммерческого товароведения

филиала НОУ ВПО Центросоюза РФ

"Сибирский университет потребительской кооперации"

Ведущая организация: Забайкальский аграрный институт - филиал ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита диссертации состоится 20 декабря 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.039.05 при ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления» по адресу: 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в, ауд.8-124.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСГУТУ.

Автореферат разослан «___» ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Столярова Анна Сергеевна

1. Общая характеристика работы

Актуальность работы. Решение задачи увеличения выпуска мясных продуктов непосредственно связано с проблемой рационального использования сырьевых ресурсов. В настоящее время в мясной отрасли разрабатываются высокоэффективные мероприятия, направленные на максимальное использование в колбасно-кулинарном производстве различных белковых и функциональных добавок животного и растительного происхождения.

Исследованиями российских и зарубежных авторов (Антипова Л.В., Большаков А.С., Жаринов А.И., Кудряшов Л.С., Рогов И.А.) доказана перспективность использования таких добавок в составе белково-жировых и белково-углеводно-липидных эмульсий при производстве мясопродуктов. Особое место в их рецептурах занимает растительное сырье, в том числе дикорастущие растения, содержащие углеводы с желирующими свойствами, способные придать монолитность готовой продукции, в частности, вареным колбасам.

При использовании в составе эмульсий растительных ингредиентов в сухом виде трудно обеспечить их равномерное распределение и направленное регулирование свойств мясных эмульсий. В связи с вышеизложенным актуальной проблемой остается поиск перспективного растительного сырья, альтернативного готовым формам пищевых добавок, для создания новых эмульсий сложного состава, обеспечивающих высокое качество вареных колбас.

Цель и задачи исследований. Целью работы является обоснование возможности использования Cetraria Islandica в новой эмульсии сложного состава для производства вареных колбас.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- обосновать выбор C. Islandica как нетрадиционного пищевого источника полисахаридов и разработать способ ее использования в составе белково-углеводно-липидной эмульсии;

- оптимизировать состав многокомпонентной эмульсии с отваром цетрарии исландской методом компьютерного моделирования и разработать технологию ее приготовления;

- изучить функционально-технологические свойства эмульсии нового состава (с отваром C. Islandica) и мясных фаршей с ее применением;

- усовершенствовать рецептуру вареной колбасы с белково-углеводно-жировой эмульсией;

- изучить качество готовой вареной колбасы с белково-жировой эмульсией, содержащей новую эмульсию;

- разработать проект нормативных документов на промышленное изготовление вареных колбас с белково-жировой эмульсией сложного состава, апробировать в производственных условиях;

Научная новизна. Доказана целесообразность использования в составе многокомпонентной эмульсии Cetraria Islandica в виде отвара.

Установлены оптимальные параметры перехода в отвар основного полисахарида Cetraria Islandica - лихенина, обуславливающего желирующие свойства отвара (температура термической обработки 95°С, продолжительность 35 мин).

Изучена взаимосвязь отвара Cetraria Islandica с компонентами белково-жировой эмульсии.

Обоснована рациональная дозировка белково-углеводно-липидной эмульсии для вареных колбас, обеспечивающая качество продукта.

Изучены закономерности изменения функционально-технологических свойств комбинированных мясных фаршей при введении в них эмульсий сложного состава с отваром цетрарии исландской и показана их совместимость. Выявлено, что использование отвара цетрарии исландской в составе многокомпонентной эмульсии способствует повышению устойчивости фаршевых систем благодаря наличию в нем полисахарида лихенина (5,12 %).

Практическая ценность. Обоснован способ приготовления белково-углеводно-липидной эмульсии с использованием отвара цетрарии исландской, усовершенствована технология и разработана рецептура вареных колбас с эмульсией. Опытно-промышленная апробация новой технологии проведена в мясоперерабатывающем цехе ООО «Эко-Фуд» (Улан-Удэ).

Разработан проект технической документации на промышленное изготовление вареных колбас с эмульсией, содержащей отвар цетрарии исландской.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на международных, всероссийских конференциях «Молодые ученые России» (Улан-Удэ, 2008), «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельхозсырья сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009), «Биотехнология. Технология пищевых продуктов» (Улан-Удэ, 2010, 2012, 2013), «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2010), «Инженерное обеспечение и технический сервис в АПК» (Улан-Удэ, 2011), «Мясная промышленность - приоритеты развития и функционирования» (Москва, 2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследований, результатов эксперимента, их анализа, выводов, списка литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 117 страницах, включает 21 таблицу, 9 рисунков, приложения. Список литературы включает 159 наименований.

Перечень сокращений, приведенных в автореферате: БЖЭ - белково-жировая эмульсия, ВУС - водоудерживающая способность, ЖУС - жироудерживающая способность, СЭ - стабильность эмульсии, ЭС - эмульгирующая способность, ФТС - функционально-технологические свойства, СБИ - соевый белковый изолят.

2. Методика проведения эксперимента

Экспериментальные исследования проводили в лаборатории кафедры «Технология мясных и консервированных продуктов» ВСГУТУ, в Иркутской государственной сельскохозяйственной академии, в Сибирском институте физиологии и биохимии растений (Иркутск), в лаборатории Роспотребнадзора Забайкальского края.

Структурно-логическая схема проведения экспериментальных исследований представлена на рисунке 1.

Объектами исследований служили лишайники рода Cetraria Islandica (L.) Ach., отвечающие требованиям ГОСТ 13727-88, отвар цетрарии исландской, белково-углеводно-липидная эмульсия с отваром цетрарии исландской, фарш вареных колбас с белково-углеводно-липидная эмульсия, содержащей отвар цетрарии исландской, вареная колбаса «Московская» 1 сорта, изготовленная по ГОСТ Р 52196-2003.

При проведении экспериментальных исследований определяли следующие показатели: массовую долю белка (1), влаги (2), жира (3), золы (4), соотношение коэффициентов белок: жир (5), белок: влага (6), энергетическую ценность (7), хлорид натрия (8), ВСС (9), пластичность (10), ВУС (11), СЭ (12), ЭС (13), потери при тепловой обработке (14), pH (15), усилие резания (16), содержание усниновой кислоты (17), органолептическая оценка продукта (18), выход готового продукта (19), КМАФАнМ (20), содержание лихенина (21), содержание пектиновых веществ (22), содержание гемицеллюлозы (23), содержание целлюлозы (24), содержание сахара (25), минеральный состав (26), аминокислотный состав (27). Биологическую ценность характеризовали по следующим критериям: коэффициенту утилитарности белка (U_д.е.) (28), коэффициенту избыточности аминокислотного скора (КИАС) (29), показателю неиспользования (НПП) (30) и использования (ИПП) пластического потенциала белка (31).

Математическую обработку экспериментальных данных по результатам 3-5 повторностей осуществляли с использованием пакета программ Microsoft Exsel 2003 и Statistiса 6.0 (p<0,05).

Обоснование выбора нетрадиционного пищевого компонента белково-углеводно-липидной эмульсии

Рациональное использование мясного сырья неразрывно связано с применением БЖЭ, которые широко применяются в мясной отрасли благодаря тому, что они обладают стабильным химическим составом, высокой пищевой ценностью и сравнительно быстрым способом приготовления. С целью повышения пищевой ценности эмульсий в их состав вводят добавки не только животного, но и растительного происхождения.

Поиск эффективных растительных источников и создание технологий пищевых продуктов с их использованием является одним из перспективных направлений современного развития производства продуктов питания.

Анализ литературных данных показал, что Cetraria Islandica (L.) Ach. широко используется в медицинских целях. В зависимости от назначения лекарственных форм применяют различные способы выделения биологически активных веществ. Cetraria Islandica (L.) Ach. содержит в своем составе комплекс важных лишайниковых кислот (2-3 %), одной из которых является нерастворимая в воде усниновая кислота, обладающая сильным антибиотическим действием по отношению ко многим микроорганизмам, особенно к микобактериям. В нашем случае важно было установить содержание углеводов, способных участвовать в улучшении консистенции и стабильности мясных фаршей.

Перспективным источником растительного сырья при создании мясопродуктов, в том числе и комбинированных продуктов питания, является Cetraria Islandica (L.) Ach.

Изучение химического состава высушенных слоевищ Cetraria Islandica (L.) Ach., которые в герметичной таре хранились 12 мес, показало, что в нем имеются разнообразные ценные вещества (табл.1).

Основной группой биологически активных веществ являются полисахариды, содержание которых достигает от 80 до 84 % от всей массы, причем углеводы Cetraria Islandica (L.) Ach. на 62 % представлены лихенином (лишайниковым крахмалом) и на 10 % - изолихенином. Известно, что лихенин - смесь гомологических полимеров разной молекулярной массы, связанных альфа-гликозидными связями, а в полимерах в-гликозидными связями. Его свойство - образование вязких структур вплоть до гелей.

При хранении слоевищ Cetraria Islandica (L.) Ach. их содержание изменяется незначительно. Это очень важно для транспортировки высушенных образцов при несвоевременном их использовании.

Исследованиями минерального состава выявлено, что 100 г Cetraria Islandica (L.) Ach. содержит в мкг: железа - 102; меди - 2,5; марганца - 2,4, титана - 2,8, никеля - 0,45, хрома - 0,4, бора - 0,2, следы молибдена, витамины - фолиевую кислоту, С, В₁, тиамин.

Таблица 1 - Химический состав сухих слоевищ Cetraria Islandica (L.) Ach.

Наименование показателей	Свежий ягель, %	Высушенный ягель
		Содержание, % к сухому весу растения
		0 месяцев хранения	12 месяцев хранения	литературные данные
Влага	84,0	13,82±1,10	14,01±0,76	13,0-15,0
Белки	0,5	2,10±0,30	2,10±0,98	0,5-3,0
Липиды	0,7	1,96±0,26	1,69±0,29	1,7-3,0
Минеральные вещества	0,3	1,61±0,36	1,18±0,18	1,0-2,0
Углеводы, в т.ч.	14,7	80,54±4,80	81,13±3,02	70,0-80,0
лихенин	9,3	50,80±2,91	58,89±3,04	47,0-60,0
пектиновые вещества	0,5	2,73±0,13	3,02±0,19	2,5-3,0
гемицеллюлоза	3,8	20,44±1,52	21,98±2,16	19,0-22,0
целлюлоза	1,0	5,22±0,05	5,84±0,08	4,7-5,9
простые сахара	0,1	1,35±0,05	1,61±0,06	0,2-1,0

Следующей задачей данного этапа исследований являлось определение условий экстрагирования лихенина, изучение состава и технологии водного извлечения Cetraria Islandica (L.) Ach.

Свойство лихенина заключается в способности его перехода в водные растворы. В медицине используются отвары с разными реологическими свойствами в зависимости от гидромодулей. Известно, что относительная вязкость отваров цетрарии исландской достигает наибольшей величины при гидромодуле 1:0,8. Как правило, в таких отварах содержание сухих веществ составляет 20-23 %. С целью получения вязкого отвара цетрарии исландской, обоснования его использования выбран отвар цетрарии исландской. При производстве фаршевых мясопродуктов для получения гомогенной структуры чаще всего используют белково-жировые эмульсии с невысокой вязкостью. В связи с этим для получения отвара с оптимальными характеристиками и его использования в составе белково-жировой эмульсии изменяли соотношение цетрарии исландской и воды - 1:10, 1:15, 1:20, и 1:25.

Из факторов, влияющих на динамику извлечения полисахарида, наибольший интерес представляли степень измельчения сырья и кинетика экстракции, температура и продолжительность. Для приготовления отвара сырье использовали с различной степенью измельчения - 2, 3, 5 и 7 мм.

Эффективность экстракции контролировали по переходу основного полисахарида - лихенина в раствор. Результаты исследований представлены на рисунках 2 и 3.

Из рисунка 2 видно, что с увеличением доли воды в гидромодуле повышается содержание лихенина в растворе. При увеличении гидромодуля свыше 1:20 эффективность экстракции практически не изменяется. Поэтому для дальнейших исследований принято соотношение 1:20.

Анализ результатов, представленных на рисунке 3, показал, что оптимальным является степень измельчения от 3 до 5 мм. Использование сильно измельченного сырья нецелесообразно, потому что вследствие значительного содержания полисахаридов резко увеличивается гидравлическое сопротивление и процесс экстракции затягивается. В противном случае увеличение размера частиц до 7 мм ведет к заметному снижению эффективности экстракции лихенина, так как измельченные частицы слоевища Cetraria Islandica (L.) Ach., находившиеся в водном экстракте, постепенно разбухают и увеличиваются в объеме, уменьшая при этом площадь соприкосновения сырья и растворителя, что приводит к снижению выхода экстрактивных веществ.

Таким образом, оптимальные параметры получения отвара: гидромодуль 1:20 при степени измельчения цетрарии исландской 3-5 мм.

Полученный экстракт имел горьковатый привкус, что объясняется наличием в составе цетрарии исландской лишайниковых кислот, в первую очередь цетраровой кислоты.

Для удаления горечи Cetraria Islandica (L.) Ach. в быту используют зольные щелоки или пищевую соду. Режим и дозы реагентов имеют достаточно широкий диапазон различий. Мы изучали влияние дозы пищевой соды в диапазоне (0,5-1,5) % и продолжительности выдержки от 60 до 240 мин на устранение горечи. Результаты исследований показали, что доза пищевой соды в количестве 1 г на 100 г раствора при выдержке цетрарии исландской в течение 2-3 ч устраняет вкус горечи в настое и не вызывает ощущения привкуса пищевой соды при соотношении раствора соды и цетрарии исландской 10:1.

Качественные характеристики полученного отвара цетрарии исландской представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что около 78 % сухих веществ отвара составляют углеводы, причем при выбранных режимах приготовления отвара в него переходит более 50 % лихенина.

Высокое содержание полисахаридов в цетрарии исландской, водные растворы которых образуют устойчивые гели, дает возможность ее использования в составе белково-углеводно-липидной эмульсии при производстве мясопродуктов.

Таблица 2 - Характеристика отвара Cetraria Islandica (L.) Ach.

Показатели	Характеристика
Органолептические показатели:
консистенция	слизистая, однородная
цвет	зеленоватый, прозрачный
запах	без запаха
вкус	специфический привкус
Физико-химические показатели, %:
углеводы	6,48±0,09
в т.ч. лихенин	5,12±0,07
белки	0,68±0,01
жиры	0,30±0,01
минеральные вещества	0,80±0,14
Всего сухих веществ	8,26±0,10
рН	7,01±0,20

Оптимизация состава многокомпонентной белково-жировой эмульсии с цетрарией исландской и разработка ее технологии

Для увеличения объемов колбасного производства, повышения, сохранения и стабилизации качества продукта наряду с основным сырьем применяют добавки в виде эмульсий сложного состава.

Несмотря на хорошие желирующие свойства отвара цетрарии исландской, достаточно трудно добиться необходимой стабильности мясной эмульсии при ее использовании, как отдельного компонента. В связи с этим в работе предусмотрено использовании отвара цетрарии исландской в составе многокомпонентной эмульсии.

При разработке БЖЭ подбор составных частей проводился с учетом ФТС используемых компонентов. Белковая часть БЖЭ представлена казеинатом натрия и соевым белковым изолятом, жировая часть - подсолнечным маслом, а также в состав композиции включен отвар Cetraria Islandica (L.) Ach. В качестве дисперсионной среды использовали воду.

Известно, что казеинат натрия имеет высокую растворимость и эмульгирующую способность, он быстро растворяется в мясной эмульсии и выполняет в ней прежде всего роль эмульгатора жира.

Соевый белковый изолят обладает высокой влагосвязывающей и гелеобразующей способностями, поэтому наиболее целесообразно его использовать в предварительно гидратированном виде.

Учитывая особенность функциональных свойств казеината натрия и соевого белка, наиболее целесообразно использовать их совместно, что позволит обеспечить оптимальное развитие в мясной эмульсии влагосвязывания, жиросвязывания и структурообразования. В последние годы в состав эмульсии все чаще вводят полисахара-структурообразователи. Так, каррагинан представляет собой сложный полисахарид, гидроколлоид, представленный в основном D-галактозой. Каррагинан обладает высокой гелеобразующей и водосвязывающей способностью, образует после цикла «нагрев-охлаждение» прочную пространственную матрицу.

В технологии производства эмульгированных продуктов, в том числе вареных колбас, известен широкий рецептурный состав белково-жировых эмульсий, в которых в качестве жирового компонента чаще всего используются жиры животного происхождения. Растительное масло, используемое в эмульсиях сложного состава, лучше эмульгируется, предупреждает образование жировых отеков в мясной эмульсии, а также содержит витамины А, Д и полиненасыщенные жирные кислоты.

Для определения оптимального состава рецептуры эмульсии была разработана математическая модель, исходными данными которой служил химический состав входящих в нее компонентов.

Выходная информация представляла количественное соотношение всех компонентов и оптимальные значения свойств композиции.

Критериями оптимальности являлись основные функциональные свойства БЖЭ - ВУС, значение коэффициентов белок:жир и белок:влага. Комплексная модель рецептуры БЖЭ представлена следующей системой неравенств:

1. 8,0 ? 85 х₁ + 91 х₂ + 0,68 х₅ ? 11,0 - белок

2. 40,0 ? 2 х₁ + 1,0 х₂ + 99,9х₄ + 0,3 х₅ ? 45,0 - жир

3. 1,5 ? 90 х₃ + 6,48 х₅ ? 4,5 - углеводы

4. 40 ? 8 х₁ + 5 х₂ + 10 х₃ + 0,1 х₄ +91,7 х₅ +100 х₆ ? 45 - вода

5. 0,5 ? 5 х₁ + 4 х₂ + 0,8 х₅ ? 3 - зола

6. 360,0 ? 358,0 х₁ + 343 х₂ + 360 х₃ + 899 х₄ +28,6 х₅ ? 450,0 - энергетическая ценность,

где х_{1 -} казеинат натрия; х₂ - содержание СБИ; х₃ - каррагинан; х₄ - масло подсолнечное; х₅ - отвар C. Islandica; х₆ - вода питьевая.

Функции цели для белково-жировой эмульсии имеют следующий вид:

F_{ц 1} (белок:влага) = 0,94 х₁ + 0,05 х₂ + 134,8 х₅ => max

F_{ц 2} (ВУС) = 82,3 х₁ + 95,8 х₂ +100 х₃+ 58 х₅ => max

При решении математической модели с помощью компьютерной программы получен оптимальный вариант рецептуры БЖЭ с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach., который удовлетворяет критериям оптимальности, поставленным в задаче (табл. 3).

Таблица 3 - Рецептура БЖЭ с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach.

Наименование компонентов	Содержание, кг на 100 кг БЖЭ
Казеинат натрия	4,1
Соевый белковый изолят	5,1
Каррагинан	0,5
Подсолнечное масло	44,3
Отвар цетрарии исландской	8,5
Вода	37,5
Итого	100

Для эффективного применения БЖЭ при производстве мясопродуктов необходимо знание закономерностей изменения функциональных свойств эмульсии - ВУС, ЖУС, СЭ, ЭС и потерь при тепловой обработке (табл. 4). В качестве контроля принята БЖЭ, разработанная сотрудниками ВНИИМПа (соевый белковый изолят - 9 %, жиры животного происхождения - 45,5 %, вода - 45,5 %).

Таблица 4 - Функционально-технологические свойства эмульсии с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach.

Образцы эмульсии	Показатели
	ВУС, %	ЖУС, %	СЭ, %	ЭС, %	Потери, %
Контроль	87,5±3,6	88,2±5,5	87,5±2,6	89,4±4,4	9,5±1,1
Опыт	98,9±3,4	98,8±4,6	97,4±3,4	98,9±2,7	3,1±0,2

Результаты исследований показали, что опытный образец БЖЭ с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach. практически не отличается от контрольного. Отмечаются более низкие потери после тепловой обработке в опытном образце (на 6,4 %). По-видимому, это связано с повышенным содержанием полисахаридов в используемом отваре.

На основании проведенных исследований был разработан способ приготовления БЖЭ, который представлен на рисунке 4.

Таким образом, в результате оптимизации на основе математической модели получена рецептура БЖЭ, которая обладает высокими функционально-технологическими показателями и может быть использована для производства колбас с целью повышения их потребительских характеристик.



Рисунок 4 - Технологическая схема приготовления белково-жировой эмульсии с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach.

Совершенствование рецептуры вареных колбас с белково-жировой эмульсией, содержащей отвар Cetraria Islandica (L.) Ach.

Повышенным спросом у населения пользуются отечественные вареные колбасные изделия. При производстве вареных колбас первого сорта обычно используют до 30-35 % белково-жировых эмульсий различного состава. Высокое содержание полисахаридов в цетрарии исландской, водные растворы которых образуют устойчивые гели, указывает на перспективность ее использования в составе белково-жировой эмульсии именно при производстве вареной колбасы. БЖЭ добавляли на стадии куттерования фарша в количестве 27 % к весу мясного сырья, исходя из эквивалентного содержания белка в эмульсии и вареной колбасе, что соответствует замене 13 % мышечной ткани и 13 % жировой ткани. Количество используемой белково-углеводно-жировой эмульсии было установлено методом компьютерной оптимизации. Контролем служили образцы вареной колбасы «Московская» первого сорта (табл.5).

Таблица 5 - Рецептурный состав вареных колбас

Наименование сырья	Количество сырья, кг (на 100 кг сырья)
	Контроль	Опыт
Говядина жилованная 1 сорта	81,0	68,0
Шпик	18,0	5,0
Молоко сухое обезжиренное	1,0	-
Белково-жировая эмульсия	-	27,0
Итого	100,0	100,0

Функционально-технологические свойства изучаемых фаршевых систем представлены в таблице 6 и на рисунке 5.

Таблица 6 - Показатели фарша вареной колбасы с БЖЭ

Показатели	Контроль	Опыт
рН	5,35±0,10	6,12±0,11
ВСС, %	62,22±1,71	79,82±2,24
Пластичность, см2/г	2,86±0,32	3,82±0,22
Потери при тепловой обработке, %	15,13±1,30	10,91±1,46

Данные изучения ФТС фарша показали, что применение БЖЭ сложного состава ведет к росту его стабильности и способности после тепловой обработки удерживать влагу и жир.

Установлено, что при замене 13 % жировой ткани в опытном образце фарша вареной колбасы на БЖЭ ВУС возрастает на 28 % по отношению к контролю. Более высокие значения ВУС опытного образца мясных систем вареных колбас объясняется, по-видимому, тем, что происходит дополнительная гидратация белков и углеводов БЖЭ и при тепловой обработке отделяется меньше влаги.

ЖУС фарша, содержащего БЖЭ с отваром цетрарии исландской, увеличивается на 20 %. Эти данные свидетельствуют о том, что с единицей белка связывается максимальное количество жира и влаги, которое обеспечивается наиболее целесообразным соотношением в фарше вареных колбас белка, жира и влаги - 1: (0,8-1,2):4 и способствует рациональному использованию сырья.

На следующем этапе были выработаны образцы вареной колбасы с предлагаемой эмульсией и исследованы органолептические и качественные показатели.

Результаты органолептической оценки контрольных и опытных образцов колбас свидетельствуют о том, что сочетание белково-жировой полисахаридсодержащей эмульсии с мясным сырьем благоприятно сказывается на консистенции и внешнем виде продукта (рис. 6).

При анализе пищевой ценности колбасных изделий устанавливали содержание в колбасе основных компонентов: белок, жир, углеводы, влага и их соотношение (табл. 7), а также биологическую ценность суммарного белка колбас (табл. 8).

Таблица 7 - Показатели качества вареных колбас с БЖЭ

Показатели	Варианты образцов
	Контроль	Опыт
Массовая доля, %
влаги	64,0±1,20	63,7±1,10
белка	16,0±0,50	16,1±0,45
жира	16,9±0,87	16,5±0,88
золы	2,5±0,25	2,8±0,21
углеводов	0,6±0,05	0,9±0,03
Энергетическая ценность, ккал	218,5	216,5
Соотношение
Влага:белок	1:4,00	1:3,96
Жир:белок	1:1,05	1:1,02
Влага:жир	1:3,80	1:3,86
Выход, %	119,2±2,1	125,1±2,8

В настоящее время предложено несколько расчетных критериев биологической ценности белков, основанных на содержании в белке незаменимых аминокислот.

Таблица 8 - Аминокислотный скор и коэффициенты биологической ценности вареных колбас

Наименование показателей	Образцы вареных колбас
	Контроль	Опыт
Валин	102,0	106,0
Изолейцин	115,0	117,5
Лейцин	118,5	118,5
Лизин	169,1	170,9
Метионин+цистеин	85,7	94,3
Треонин	100,0	107,8
Триптофан	130,0	144,0
Фенилаланин+тирозин	103,3	111,7
КРАС*	47,8	43,1
U*	0,56	0,71
КИАС*	24,9	22,3
НПП, %*	27,3	24,6
ИПП, %*	72,7	75,4
Как*	1,21	1,14

*Примечание: КРАС - коэффициент различия аминокислотного скора, U - коэффициент утилизации аминокислотного белка, КИАС - коэффициент избыточности аминокислотного скора, НПП - показатель неиспользования пластического потенциала белка, ИПП - показатель использования пластического потенциала белка, К_ак - аминокислотный коэффициент.

Установлено, что сумма незаменимых аминокислот в опытной партии колбас больше на 3,7 и на 24,3 % по сравнению с контролем и эталонным белком соответственно. Выявлено незначительное увеличение серусодержащих аминокислот (метионин+цистеин). Установлено, что коэффициент компенсации качества в вареных колбасах составляет около 15 %, что указывает на хорошую сбалансированность белка по аминокислотному составу.

На следующем этапе исследовали влияние отвара цетрарии исландской на срок хранения вареных изделий. В связи с этим готовые колбасы хранили в холодильной камере при температуре (2-6)°С и относительной влажности воздуха 80 % и изучали динамику развития количества мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), а также бактерии группы пищевых инфекций и патогенные микроорганизмы. Исследования осуществляли сразу после выработки и через 3, 5, 7 и 10 сут хранения.

Общее КМАФАнМ до 5 сут хранения в контрольном и опытном образцах составляло 1,0*10³ КОЕ/г. Однако на 7-е сутки хранения в контрольном образце КМАФАнМ не отвечает микробиологическим требованиям безопасности продукта. В опытном же образце микробиологическая безопасность продукта обеспечивается до 7 сут хранения, что, по-видимому, связано с формой влаги в продукте, т.е. активностью воды. Во все исследуемые сроки хранения в образцах не обнаружены колиформы кишечной палочки и патогенные микроорганизмы.

Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что введение БЖЭ с отваром цетрарии исландской способствует получению продукта с высокими потребительскими свойствами.

Экономическая эффективность вареной колбасы с БЖЭ составила 7 тыс. руб. на 1 т готовой продукции.

Выводы

1. Обоснован выбор отвара Cetraria Islandica (L.) Ach. как углеводного компонента сложных эмульсий для введения в состав мясопродуктов.

2. Установлены оптимальные параметры получения отвара Cetraria Islandica (L.) Ach.: температура 95 єС, продолжительность 35 мин. Для удаления горечи в отваре предложена выдержка цетрарии исландской в 1% растворе пищевой соды в течение 120-180 мин при соотношении цетрарии и раствора соды 1:10. Выявлено, что в отвар цетрарии исландской переходит из сырья 50 % содержащегося в нем полисахарида лихенина, обеспечивающего реологические характеристики отвара.

3. Разработаны рецептура и технология белково-жировой эмульсии сложного состава с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach. для введения в состав фаршей для вареных колбас. Оптимизирован методом математического моделирования состав БЖЭ, который включает следующие компоненты: казеинат натрия - 4,1, соевый белковый изолят - 5,1, каррагинан - 0,5, подсолнечное масло - 44,3, вода - 37,5, отвар цетрарии исландской - 8,5. Введение отвара позволяет снизить содержание пищевой добавки каррагинана в эмульсии в 4 раза.

4. Показано, что введение БЖЭ с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach. в состав фарша вареных колбас из говядины повышает функционально-технологические показатели на 18-20 %, выход готового продукта - на 6 %.

5. Результаты проведенных органолептических и физико-химических исследований показали, что введение БЖЭ с отваром Cetraria Islandica (L.) Ach. способствует получению продукта с высокими потребительскими свойствами.

6. Разработан проект технической документации на новый вид вареных колбас, технология апробирована в производственных условиях, результаты показали высокие вкусовые качества готового продукта.

7. Экономическая эффективность вареной колбасы с БЖЭ составила 7 тыс. руб. на 1 т готовой продукции.

белковый эмульсия мясной фарш

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Брюхова С.В. Технология получения отвара из цетрарии исландской / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов, Б.А. Баженова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2012. № 6. С.59-61.

2. Брюхова С.В. Обогащенная белково-жировая композиция для колбас / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов, Н.В. Колесникова, Б.А. Баженова // Мясная индустрия. 2012. № 6. С.44-48.

3. Брюхова С.В. Влияние белково-жировой полисахарид-содержащей композиции на химический состав и качественные показатели вареной колбасы / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов, Н.В. Колесникова, Б.А. Баженова // Все о мясе. 2013. № 2. С.40-42.

4. Брюхова С.В. Исландский мох как перспективный источник пищевого сырья / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов // Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. «Молодые ученые России», Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ. 2008. С.175-176.

5. Брюхова С.В. Цетрария исландская для производства мясопродуктов специального назначения / С.В. Брюхова, А.В. Беломестнова, М.Б. Данилов // Мат-лы междунар. науч. конф. студентов и молодых ученых «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельхозсырья и производства продуктов питания», М: Изд-во МГУПБ. 2009. С.217-218.

6. Брюхова С.В. Свойства белково-жировой эмульсии с использованием цетрарии исландской / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов // Сб. научн. тр. «Биотехнология. Технология пищевых продуктов» Вып. 17. Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2010. С.28-31.

7. Брюхова С.В. Контроль качества белково-жировых эмульсий для мясного производства / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов, Н.В. Колесникова // Сб. научн. тр. Серия: «Биотехнология. Технология пищевых продуктов» Вып. 17. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2010. с.31-33.

8. Брюхова С.В. Использование цетрарии исландской для производства белково-жировой эмульсии / С.В. Брюхова, А.В. Беломестнова, М.Б. Данилов // Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. «Биотехнология растительного сырья, качество и безопасность продуктов питания», Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 2010. С.51-53.

9. Брюхова С.В. Особенности производства рубленых полуфабрикатов с использованием полисахаридсодержащей БЖЭ / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов // Мат-лы междунар. науч.-практ. конф. «Инженерное обеспечение и технический сервис в АПК». Улан-Удэ: Изд-во БГСХА. 2011. С.17-18.

10. Брюхова С.В. Удлинение сроков хранения вареных колбас с цетрарией исландской / С.В. Брюхова, Б.А. Баженова, Н.В. Колесникова, М.Б. Данилов // Мат-лы XV межд. науч.-практ. конф. «Мясная промышленность - приоритеты развития и функционирования». М: Изд-во ГНУ ВНИИМП им. Горбатова, 2012. С.103-106.

11. Брюхова С.В. Влияние белково-жировой эмульсии сложного состава на функционально-технологические свойства вареных колбас / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов, Н.В. Колесникова // Сб. научн. тр. «Биотехнология. Технология пищевых продуктов» Вып. 19. Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2012. С. 27-30.

12. Брюхова С.В. Влияние полисахаридсодержащей композиции на сроки хранения вареных колбас / С.В. Брюхова, Б.А. Баженова, Н.В. Колесникова М.Б. Данилов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. № 2 (3). Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 2012. С.148-149.

13. Брюхова С.В. Разработка технологии вареных колбас с отваром исландского мха / С.В. Брюхова, М.Б. Данилов // Сб. научн. тр. Серия: «Биотехнология. Технология пищевых продуктов» Вып. 20. Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2013. С. 141-143.

Размещено на Allbest.ru