Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописи

Дроздова Надежда Александровна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЭКОНОМ-КЛАССА

05.18.07 Ц Биотехнология пищевых продуктов и биологических

активных веществ

05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж Ц 2012

Работа выполнена на кафедре пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья ФГБОУ ВПО

Воронежский государственный университет инженерных технологий

Научный руководитель:	Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Антипова Людмила Васильевна (ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)
Официальные оппоненты:	доктор технических наук, профессор Соскова Нина Анатольевна  (Воронежский межрегиональный институт переподготовки кадров пищевой и перерабатывающей промышленности  ФГБОУ ВПО Воронежского государственного  аграрного университета им. Петра I)
	кандидат технических наук, доцент Жаркова Ирина Михайловна (ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)
Ведущая организация:	ЗАО Могунция ЦИнтеррус. Москва

Защита состоится л  25  декабря 2012 года в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.035.04 при ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, ауд. 035.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим присылать в адрес совета университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского  государственного университета инженерных технологий.

Автореферат размещен в сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ referat_vak2.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО ВГУИТ  www.vsuet.ru // л 23  ноября 2012  г.

Автореферат разослан  л 23 ноября 2012 г.

Ученый секретарь совета по

защите докторских и кандидатских

диссертаций В.С.Слободяник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Настоящее время характеризуется резкой сменой приоритетов в перерабатывающей промышленности. В условиях мирового продовольственного кризиса становится неизбежным  производство продуктов с заданными свойствами различной ценовой категории.

Однако к этим продуктам предъявляются высокие требования, поскольку, с одной стороны, они должны удовлетворять принципам сбалансированного, полноценного питания,  с другой - иметь невысокую стоимость, с третьей - невелировать свойства мясных систем из сырья различного качества.

Поэтому важнейшей задачей пищевой биотехнологии при создании продуктов с заданными характеристиками является поиск  новых технологий, способных прогнозировать и стабилизировать качество мясных систем за счет действия  основных биополимеров, главным образом,  белков и полисахаридов.

Использование пищевых и биологически активных добавок, физиологически функциональных компонентов, является  важнейшим фактором современного производства пищевых продуктов заданного состава, аромата, вкуса, текстуры и качества в течение всего срока годности, условием интенсификации переработки пищевого сырья, совершенствования технологий, расширения ассортимента. 

Современный рынок пищевых ингредиентов по-прежнему характерен импортозависимостью, связанной с доминированием зарубежной продукции. Основной причиной этому служит слабая заинтересованность государства в поддержке производителей пищевых ингредиентов и высокие риски организации полного цикла производства.

На рынке представлены, в основном, бедковые препараты в виде изолятов белков с высокими функционально-технологическими свойствами. Однако они  имеют высокую стоимость. Разработке полифункциональных белково-углеводных добавок уделяется  крайне недостаточно внимания

Учитывая необходимость создания полезных для здоровья и недорогих продуктов питания, представляет интерес и актуальность разработка  полифункциональной белково-углеводной добавки и направленное её использование в частных технологиях мясопродуктов эконом-класса

Диссертационная работа является составной частью госбюджетной НИР кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья  ВГУИТ Теория и практика производства биологически полноценных комбинированных, аналоговых и функциональных продуктов питания на основе рационального использования сельскохозяйственных ресурсов с привлечением методов биотехнологии(№ гос.р.01200603764 ).

Цель исследования: Расширение ассортимента колбасных изделий, в том числе эконом-класса, на основе моделирования и оптимизации состава комплексных добавок биополимерного состава при рациональном использовании функциональных биополимеров углеводной и белковой природы.  В связи с этим в работе ставились следующие основные задачи:

-Изучить влияние  полисахаридов  на функционально- технологические свойства (ФТС)  соевого белкового изолята (на примере белка марки RSP);

- Изучить закономерности влияния белок-полисахаридных систем на ФТС мясных фаршей;

-Оптимизировать  составы  белково- полисахаридных добавок и изучить их ФТС в мясных системах; 

-Оптимизировать дозировки разработанных добавок в рецептурах колбасных изделий различной ценовой направленности по критерию биологической ценности,

-Выработать колбасные изделия, определить их основные качественные показатели: органолептические, физико-химические, в том числе с использованием современных инструментальных методов;

-Установить  безопасность новых видов продуктов;

-Разработать проекты технической документации на новые виды продуктов с использованием белково-полисахаридных добавок, провести апробацию  в условиях  производства и определить экономическую эффективность

Научная новизна. Обоснован выбор объектов  для получения полифункциональных пищевых ингредиентов, повышающих функционально-технологические свойства мясного сырья на основе комбинации белков и полисахаридов

Расширены сведения о влиянии полисахаридов на функционально-технологические свойства соевых белков.

Установлены закономерности изменения свойств добавок в зависимости от сочетания биополимеров и их влияния на технологические свойства мясных систем различного состава.

С использованием программы оптимизации STATISTIKA получены уравнения соответствия, выявлены зависимости и построены графики, носящие смысл номограмм и имеющие практическое значение при прогнозировании качества мясных фаршей и готовых изделий в зависимости от сочетания белков и полисахаридов и общей массовой доли добавки в исследуемых образцах мясных фаршей.

С помощью тест-культуры Paramecium caudatum экспериментально подтверждена биологическая безвредность добавок и выработанных с их применением колбасных изделий эконом-класса.

Доказан высокий уровень биологической ценности, показано, что качественные показатели соответствуют требованиям потребителя по уровню цветности и суммарным ароматам.

Обоснован порядок составления и применения добавок в мясных системах.

Обоснованы направления целесообразного применения белково-полисахаридных добавок при производстве колбасных изделий.

Практическая значимость.

Предложены новые белково-полисахаридные добавки , установлено их влияние на формирование качественных показателей колбасных изделий, в том числе,  эконом-класса

  Предложена альтернативная замена импортным белковым препаратам на основе соевого белка.

Разработаны проекты технологической инструкции на  полифункциональную добавку и проекты  технических условий  на новые виды колбасных изделий, в том числе, эконом-класса.

Эффективность технологических решений подтверждена производственной  выработкой продукции в условиях ООО Колбасный мир .

Использование новых видов разработанных добавок снижает себестоимость 1 т колбас на 23432,95 тыс.р., увеличивается прибыль на 6032,948 тыс.р. без изменения цены готовой продукции, рентабельность продукции выше на 15,7 %.

Основные положения выносимые на защиту.

-Состав новых  белково-полисахаридных добавок  для производства колбасных изделий эконом-класса.

-Дозировки разработанных добавок в рецептурах колбасных изделий различной ценовой направленности по критерию биологической ценности.

-Условия производства, рецептурные композиции  колбасных изделий с использованием новых  белково-полисахаридных добавок.

Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности.

Содержание диссертационной работы соответствует: п. 1, п.3, п. 5, п. 12, п. 13 паспорта специальности п. 5, п. 10 паспорта специальности 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ и  п. 1, п.3, п. 7 паспорта специальности  05.18.04 - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на отчетных научных конференциях Воронежского государственного университета инженерных технологий (ранее ВГТА) (2009-2012);  Научно-практической конференции Совершенствование техники, технологии и методов управления на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности (Воронеж, 2010), Международной научно - практической  конференции Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал  и перспективы развития (Воронеж. 2011), Международной научно-практической конференции Инновационные технологии в мясопереработке: оборудование, технологии, менеджмент (Краснодар, 2011),  Международной научно-практической конференции Российская аквакультура: состояние, потенциал и инновационные производства в развитии АПК (Воронеж, 2012).

Не однократно участвовала в выставках, презентациях, конкурсах.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 10 работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 4 статьи, 3 тезиса в периодических изданиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, характеристику объектов и методов исследований, три главы экспериментальной части, выводы, список использованных источников и приложения. Работа содержит 305 страниц машинописного текста, в том числе 105 страниц приложений. 50 таблиц, 69 рисунков. Библиография включает 179 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и определены основные направления, цели и задачи исследований.

Глава I. Аналитический обзор литературы. Осуществлен аналитический обзор данных литературы, касающихся состояния отечественного рынка пищевых ингредиентов для мясной промышленности, проанализировано применение пищевых добавок в колбасном производстве; свойства белков и полисахаридов в мясных системах; теория, опыт и перспективы создания полифункциональных добавок для мясных  продуктов эконом-класса; преимущества создания многофункциональной добавки на основе соевого изолята, крахмала и растительной клетчатки  для создания функционального концентрата.

Глава II. Объекты, материалы и методы исследований. Порядок проведения экспериментов, объекты и методы исследований представлены на рис. 1.

В соответствии с целью и задачами работы  в качестве объектов исследования для получения многофункциональной белковой добавки на основании литературного обзора и с целью снижения себестоимости колбасных изделий использовали растительный (соевый изолированный) белок RSP, крахмал картофельный по ГОСТ 7699, соевую муку по ГОСТ 3898-56, каррагинан по технической документации поставщика, гуаровую камедь по ТУ 2458-019-57258729-2006, животный белок, свинину, говядину  по ГОСТ 779, краситель кармуазин.

Экспериментальные исследования проводили в условиях НИЛ кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья, кафедры физической и аналитической химии Воронежского государственного университета инженерных технологий.

Анализ химического состава исследуемых объектов в лабораторных и производственных условиях проводили в соответствии с действующей нормативной документацией: массовую долю влаги по ГОСТ 9793-74; жира - методом Сокслета по ГОСТ 23042-86;  золы - по ГОСТ 15113.8-77;  белка - фотометрически и методом Кьельдаля по ГОСТ 23327-78 с предварительной минерализацией проб. Оценку аминокислотной сбалансированности и биологической ценности сырья и продуктов проводили согласно рекомендациям (Липатов Н.Н., 1995); Определение вязкости на ротационном вискозиметре РВ-8; оптимизацию проводили с использованием  методов математической статистики и  оптимизации по программе Generic 2.0 и STATISTICA. Гистоморфологические исследования проводили по ГОСТ Р 51604-00. Оценка безвредности и биологической активности готовых продуктов на тест-культуре Paramecium caudatum (Бузлама В.С. и др., 1997).  Органолептические показатели качества готовых изделий в соответствии с ГОСТ 9959-91. Функционально-технологические свойства (ФТС):  влагосвязывающую способность (ВСС) по методу Грау и Хамма в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман; влагоудерживающую (ВУС) способность и адгезионную прочность - согласно рекомендациям (Антипова Л.В. и д.р., 2001) , инструментальную оценку аромата - в соответствии с рекомендациями (Я.И. Коренман, Т.А. Кучменко, 2002), переваримость белков исследуемых продуктов пищеварительными ферментами in vitro - методом Покровского-Ертанова, микробиологические исследования в соответствии с ГОСТ 10444.15.94.

Рис. 1 Схема экспериментальных исследований

Глава III. Функциональные ингредиенты биополимерной природы в мясных системах: обоснование выбора и их свойства.

Высокие функционально-технологические свойства соевых белковых препаратов в сочетании с повышенной биологической ценностью, многовариантностью применения, экономичностью и технологичностью использования позволяют считать их наиболее перспективными для производства мясных продуктов.

Соевый белковый изолят дорогой. В мясной промышленности нашли широкое применение соевые концентраты, как традиционные, так и функциональные. Предпочтение отдается функциональным концентратам, так как они дешевле и  значения их  основных  ФТС практически не отличаются от изолятов.  В работе для создания функционального концентрата на основе соевого изолята марки RSP использовали различного вида углеводные компоненты и функциональные добавки.  (крахмал, соевую муку, клетчатку, каррагенан, фосфаты). 

Представляет также научно-практический интерес изучить функционально-технологические свойства смесей биополимеров белковой и полисахаридной природы на основе неусвояемых углеводов.

Крахмал позволяет существенно повысить устойчивость гетерогенных дисперсных систем, регулировать степень выраженности отдельных показателей структурно-механических, органолептических характеристик, обладает повышенной гелеобразующей, эмульгирующей, жиро - и водоудерживающей способностью.

Были приготовлены образцы с различным соотношением соевого  изолята  и крахмала,  изучена водосвязывающая способность (ВСС) смеси. Результаты исследований представлены на рисунке 2.

Рисунок 2Ц Влияние дозировки крахмала на водосвязывающую способность белкового препарата

Исследования показали, что при введении в состав добавки до 10% крахмала не приводит к значительному снижению водосвязывающей способности.

Для повышения ФТС коммерческие  концентраты белков содержат, как правило,  загустители и гелеобразователи.

С целью повышения функционально-технологических свойств разрабатываемого концентрата  образцы, содержащие от 2, 5 до 10 % углеводов в виде крахмала, вносили по 1% загустителей (гуаровую камедь ) и гелеобразователей (каррагинан).

Результаты исследования функционально-технологических свойств (водосвязывающую способность, и  вязкость) представлены на рисунках 3.

Рисунок 3Ц Зависимость ВСС и вязкости от содержания крахмала в присутствии каррагинана

Как видно из представленных данных, функциональные гидроколлоиды повышают значения водосвязывающей способности на 5 - 7%, при этом вязкость гелей горячего затвердевания имеют значения на уровне контрольных образцов, что очень важно для формирования коагуляционной структуры фарша при фаршесоставлении.

Соевые концентраты содержат не менее 70% белков . Как показали результаты исследований (рисунок 2), снижение доли белка ниже 80% за счёт введения углевода (крахмала) резко снижает функционально-технологические свойства добавки.

Известно, что обезжиренная соевая мука содержит до 50% белка, 35 - 40% углеводов. Вместе с тем, она хорошо гидратируется, обладает хорошими водосвязывающей и водоудерживающей способностями. В связи с этим на дальнейших этапах исследования использовали соевую муку в  качестве белково-углеводного компонента,  предполагая хорошие показатели качества объектов. Результаты исследования функционально-технологических свойств свидетельствуют, что введение соевой муки взамен 20% изолята не снижает показатели водосвязывающей способности и повышает вязкость на 3 - 5%.

Использование соевой муки в качестве белково-углеводного компонента позволит снизить стоимость и увеличить  пищевую ценность белковой добавки.

Как наиболее привлекательные сочетания отмечены в комбинации с 5% крахмала и 10% соевой муки при наличии каррагинана и животного белка.

На втором этапе нами исследовались возможности клетчаток по стабилизации свойств мясных систем. Препараты клетчаток служит не только для обогащения мясопродуктов балластными веществами, но и предполагают целый ряд функциональных и технологических эффектов. Препарат практически не содержит калорий и нейтрально ведёт себя по отношению к другим компонентам.

Исследования показали (рис.4), что гели имеют вязкость выше уровня контрольных образцов, что очень важно для формирования коагуляционной структуры фарша при фаршесоставлении. Пищевые волокна клетчатки повышают вязкость, что наблюдается уже при замене 2 % крахмала.  Максимальная вязкость отмечена при 5 %-ном содержании клетчатки, это объясняется синергизмом углеводов крахмала и клетчатки.

Рисунок 4 - Вязкость добавки при замене крахмала на морковную клетчатку

Сопоставляя экспериментальные данные, можно утверждать, что наиболее стабильно повели себя добавки, содержащие 5 % морковной клетчатки за счет пористо-волокнистой структура  клетчатки.

Соотношение компонентов добавки представлено в таблице 1.

Таблица 1

Массовый состав компонентов  добавки

Наименование компонентов	Массовая доля, %
Соевый белок	84
Соевая мука	10
Картофельный крахмал	1
Морковная клетчатка	5

При разработке альтернативных комбинаций биополимеров для стабилизации качества мясных систем использовали соевых белковый изолят и клетчатку. Исследования показали, что наиболее стабильно повели себя смеси с заменой соевого белка морковной клетчаткой при соотношении (клетчатка: белок) 1:5 и 1:4.

Таким образом, подобранные соотношения белков и полисахаридов создают наиболее благоприятные условия коррекции мясных систем по функционально-технологическим свойствам, обеспечив приемлемый и стабильный уровень эмульгирующих и водопоглотительных свойств.

Вместе с тем, комплексно решить вопросы оптимизации состава биополимерных систем, адаптированных к конкретным мясным системам возможно только используя математические методы оптимизации. Поэтому результаты экспериментальных исследований были обработаны с помощью программы STATISTICA.

Выполненная математическая обработка позволила определить корреляционную зависимость между исследуемыми показателями, построить диаграммы рассеяния и уравнения регрессии, адекватно описывающих зависимость  между содержанием компонентов, входящих в добавку и ФТС .

Кроме того, проведено планирование эксперимента, получены профили предсказательных значений и функции желательности оптимальных значений ФТС добавки и процентного содержания компонентов, входящих в ее состав; построены уравнения регрессий и определен характер зависимостей между этими показателями. В  качестве примера приведены графики зависимостей между: содержанием крахмала (Х2), содержанием клетчатки (Х3) и вязкостью добавки (У1) (рис. 5а), а также вязкостью добавки (У1), ВСС (У2) и ВУС (У3) (рис.5 б).

а)

б)

Рисунок 5 - Графики 3-х мерных поверхностей и уравнения зависимостей содержания крахмала Х2 и вязкости У1 от:

а) содержания клетчатки (Х3) и вязкости добавки (У1) и б) ВСС (У2) и ВУС (У3)

Выполненные исследования позволили теоретически обосновать состав добавки и ее ФТС, предсказать уровень для практического применения.

ГЛАВА IV Исследование влияния новых полифункциональных добавок на функционально-технологические свойства мясных фаршей систем и оптимизация рецептурно-компонентных решений мясных продуктов

В результате получили функциональный белковый концентрат, который по своим функционально-технологическим свойствам (в том числе и по способности образовывать хорошие гранулы и стабильные белково-жировые эмульсии) соответствует белковому изоляту.

Так же целесообразно использовать для производства колбас эконом-класса мясо птицы механической обвалки, в первую очередь оно доступно в цене (гораздо дешевле свинины или говядины).

Мясо птицы механической обвалки представляет собой комплекс тканей: кожи, мышечной, жировой, соединительной и костной. Кроме того, в мясе птиц содержится небольшое количество нервной ткани и тканей кровеносных сосудов.

Для определения  характера поведения добавки в мясной системе был составлен модельный фарш на основе односортной говядины. Производилась замена основного сырья на образцы смесей. Определяли ВСС, ВУС, общую влагу, вязкость, устойчивость фарша после термообработки.

Для получения продукта лэконом-класса был составлен фарш, в котором часть свинины заменяли мясом птицы механической обвалки (МПМО). Производилась замена основного сырья на исследуемую добавку на 30 % и 40 %.

Результаты исследования ВСС представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 ЦВСС фарша при замене основного сырья на новую добавку RSP-3

1 - говядина : свинина : мпмо (30%:20%:30%);

2 - говядина : свинина : мпмо (30%:30%:20%);

3 - говядина : свинина : мпмо (30%:40%:10%)

Результаты исследования устойчивости фарша представлены на рисунке 7.

Рисунок 7 - ВУС фарша при замене основного сырья на новую добавку функциональный концентрат

1 - говядина : свинина : мпмо (30%:20%:30%);

2 - говядина : свинина : мпмо (30%:30%:20%);

3 - говядина : свинина : мпмо (30%:40%:10%)

Сложность состава и полифункциональность добавок на основе биополимеров углеводной и белковой природы требует более высокого уровня проектирования реальных мясных систем с использованием низкосортного мясного сырья. Процесс проектирования и оптимизации состава добавок проводили с помощью программы STATISTICA.

Математическая обработка полученных экспериментальных данных позволила определить корреляционную зависимость между исследуемыми показателями добавки, построить диаграммы рассеяния и уравнения регрессии между содержанием компонентов, входящих в добавку и ФТС.

На рис. 8, в качестве примера, приведены графики 3-х мерных поверхностей и уравнения зависимостей, позволяющих рассчитать ВУС для фарша с морковной клетчаткой (Рис. 8 а) и животным белком (Рис. 8 б).

а)

б)

Рисунок 8 - Графики поверхностей и уравнения зависимостей для определения

а) ВУС по содержанию ВСС и % содержанию добавки в

фарше; б) ВСС и % содержанию добавки

Проведенный дисперсионный анализ  позволил определить профили предсказательных значений и функции желательности для исследуемых свойств фарша в зависимости от % содержания, входящих в него добавок (рис.9).

Рисунок 9 - Профили предсказательных значений и функции желательности исследуемых свойств фарша в зависимости от % содержания, входящих в него добавок

Как видно на рисунке 9, оптимальное процентное содержание добавок,  вводимых в фарш, составляет Х1-4=20,0%, тогда оптимальная ВСС фарша для морковной клетчатки будет равна У1МК=83,0%; для животного белка У1ЖБ= 84,0%; для картофельного крахмала У1КК=80,0% и для соевого концентрата У1СК=90,0%.

ГЛАВА V Разработка новых рецептурных решений и модификация технологических процессов производства мясных продуктов

На основании проведенных экспериментальных исследований оптимизации рецептурных решений, апробации результатов и расчета экономических показателей установлено, что необходимый уровень функционально-технологических свойств можно достигнуть при соотношении выбранных видов мясного сырья (говядина 1 сорта, свинина жирная, мясо птицы механической обвалки) 3:3:2 при общей замене основного сырья на 30 % новой добавкой.

В работе разработаны и прилагаются технические решения по производству мясных продуктов различных ассортиментных групп.

Продукты характерны высоким выходом, высокой степенью экономии основного сырья и относятся к мясным изделиям эконом класса .

Рисунок 10 - Моделирование рецептуры  на примере зраз  для потребителей эконом-класса

Учитывая современные требования к питанию человека, необходимым условием здоровой пищи является набор в ней необходимых эссенциальных компонентов в установленном Институтом питания РАМН соотношении. Разработанные рецептуры дополнительно оптимизированы по биологической ценности с использованием программы "Generic - 2.0" приведены на рисунке 10.

Соотношение компонентов приведено в таблице 2.

Для объективного описания всей совокупности свойств и качества продуктов необходимо одновременное и взаимосвязанное использование целого ряда характеристик и методов их определения, основанных на самых различных принципах.

Таблица 2

Рецептура зраз Старорусские эконом - класса

Наименование компонентов	Масса компонентов, кг на 100 кг несоленого сырья
Говядина односортная, кг	22
Свинина жилованная полужирная, кг	29
Мясо птицы механической обвалки, кг	8
Добавка гидратированная RSP-3 , кг	31
Яйца куриные или меланж, кг	5
ук репчатый, кг	5
Начинка
Орехи грецкие		2
Сыр твердый		6
Яйца вареные		7
Пряности и материалы г, на 100 кг несоленого сырья
Соль поваренная пищевая, г		1200
Перец черный молотый, г		800
Сухари панировочные, г		4000

Пищевой продукт должен иметь химический состав, необходимый человеческому организму для нормального обмена веществ, в требуемом соотношении. Значения химического состава опытных образцов представлены в таблице 3.

Таблица 3 

Химический состав мясных полуфабрикатов

Наименование продукта	Вода	Белки	Жиры	Зола
	граммы
1	2	3	4	5
Колбаска-гриль Любительская с добавкой	71,0	16,3	16,7	1,6
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5
Зразы Старорусские с добавкой	68,4	14,8	8,0	2,0
Котлета для гамбургера с добавкой	59,8	12,7	10,5	2,0

О структуре мясных систем с использованием новой добавки можно судить по микроструктурным характеристикам.

При проведении исследования использовались классические морфологические методы. 

Частицы мышечной ткани в препаратах, состояли в основном из рыхло расположенных по отношению друг к другу, разнонаправленных разрозненных пучков мышечных волокон. Соединительная ткань стромы в препаратах выявлялась в виде отдельных фрагментов.

Поскольку все компоненты, входящие в рецептуру, разрешены для применения на пищевые цели, при оценке безопасности мы ограничились исследованиями на биотестах .

Изучение биологической безопасности фаршей на культуре P. caudatum выявило, что исследуемые образцы были индифферентны по отношению к инфузориям (таблица 4).

Таблица 4

Биологическая активность продуктов на культуре  P. Caudatum

Разведение	Биологическая безопасность			Плотность инокулята			Индекс биологической активности
	1	2	3	1	2	3	1	2	3
1:1000	ИН	ИН	ИН	1,3 0,15	0,9 0,15	0,85 0,11	1,2 1,2	1,0 0,12	0,9 0,15
1:10000	ИН	ИН	ИН	1,0 0,12	1,0 0,12	1,0 0,11	1,1 1,2	1,0 0,12	1,0 0,12
1:10000	ИН	ИН	ИН	1,0 0,11	1,0 0,11	1,0 0,11	1,0 1,1	1,0 0,12	1,0 0,11

*  ИН - индифферентность, БА - биоактивность, БЦ-50 - погибло 50 10 % клеток; БЦ-100 - погибло 10010 % клеток.

**  ПИ -  объект биологически не активен; ПИ - больше 10,1  объект стимулирует размножение; ПИ - меньше 10,1  объект угнетает размножение клеток.

***  ИБА - 10,1 - объект биологически не активен; ИБА меньше 10,1 - объект снижает жизнеспособность клеток;  ИБА больше 10,1 - объект повышает жизнеспособность клеток.

Полученные результаты на примере гамбургеров свидетельствуют о безвредности продуктов, а следовательно о перспективности разработанных технических решений.

При определении изменения компонентов ароматов использовали электроды пьезорезонатора, покрытые различными веществами, благодаря чему они проявляли специфическую чувствительность к определенным группам веществ.

Ароматические характеристики готовых продуктов представлены на рисунках 11-12.

Рисунок 11 - Лепестковая диаграмма ароматов зразы Старорусские	Рисунок 12 - Лепестковая диаграмма ароматов колбаска-гриль Любительская

На рисунках 11 и 12 видно, что введение  белок-полисахаридной добавки практически не изменяет электролитическую характеристику образцов,  аромат готовых изделий  отвечает потребительским характеристикам .

Таким образом, новые полифункциональные добавки на основе белков и полисахаридов нивелируют нежелательные свойства мясного сырья, формируют хорошую структуру, дают высокий выход продуктов при удовлетворительной биологической ценности. Расчет экономических показал, что производство мясных продуктов на базе модифицированных рецептур целесообразно.

Разработаны проекты нормативной документации на 6  видов колбасных изделий и стандарт организации СТО 14928183 - 001 - 2010 Изделия колбасные вареные. Производственная апробация проведена в условиях ООО Колбасный мир .

В результате сравнения основных технико-экономических показателей при одинаковом годовом объеме производства колбасных изделий и полуфабрикатов использование нового вида разработанной добавки снижает себестоимость 1 т продукции на 23432,95 тыс.р., увеличивается прибыль на 6032,95 тыс.р. без изменения цены готовой продукции, рентабельность продукции выше на 15,7 %.

ВЫВОДЫ

1. Изучено влияние  полисахаридов (гидроколлоидов ?)  на ФТС соевого белкового изолята. Установлено, что при введении в состав добавок  крахмала - до 5%,  соевой муки - до 10 %,  клетчатки -  от 5 до 20 % основные ФТС системы находились на уровне соевого изолята.

2. Изучены закономерности влияния  белок-полисахаридных систем на ФТС мясных фаршей.

3. Методами математической статистики оптимизированы  составы  белково-полисахаридных добавок. Разработанные экспериментальные добавки имеют состав: RSP-1 - соевый изолят - 84 %, крахмал - 5 %, соевая мука - 10  %, камедь-  1 %.;  RSP-2 - соевый изолят - 84 %, крахмал - 5 %, соевая мука -10 %, каррагенан - 1 %; RSP-3 - соевый изолят - 84%, крахмал - 1%, соевая мука - 10%, , клетчатка - 5 %;  RSP-4 - соевый изолят - 80 %, клетчатка - 20  %.

4. Определены допустимые пределы использования добавок в рецептурных решениях при производстве колбасных изделий различного ценового уровня по критерию биологической ценности: Гидратированные добавки  RSP- 1 и RSP- 2  рекомендовано вводить до 20%;  RSP-3  в колбасы - до 20%, полуфабрикаты - до 30%; RSP- 4 в вареные колбасы  - до 20%, в варено-копченые колбасы  до 15% в виде гранул.

5. Проведены выработки колбасных изделий. Методами микроструктурного анализа, органолептической оценки, пьезокварциевого взвешивания  показано, что отклонений во вкусе, аромате, цветности и физико-химических показателях новые виды продуктов  по сравнению с аналогичными  не имеют.

.6.Нетоксичность и биологическая активность  новых видов продуктов подтверждены с помощью экспресс-биотеста на культуре Paramecium caudatum

7.Разработанные проекты технической документации на новые виды продуктов с использованием белково-полисахаридных добавок  апробированы в условиях  производства и позволяют оценить предлагаемые технологические решения как готовые к использованию в условиях мясоперерабатывающих предприятий.

Основные результаты диссертации опубликованы

в следующих работах

Публикации в изданиях рекомендованных ВАК РФ

1. Ильина Н.М., Дроздова Н.А, Рындина Ю.В. Новая многофункциональная добавка  белок-полисахаридной природы для мясоперерабатывающего производства. //Вестник ВГТА. Секция 444: Пищевая биотехнология, №3 (45), 2010 Воронеж ,99с. ,С.59-62. (доля автора  50 %).
2. А.М. Евтушенко, Н.А. Дроздова, И.Г. Крашенинникова, О.Н. Красуля. Кинетика процесса изменения содержания влаги в мясных эмульсиях. Мясная индустрия № 2011 С. 66-68. (доля автора 30 %).
3. Антипова Л. В. Ильина Н.М., Дроздова Н.А. Комбинации белков и полисахаридов в разработке качественных мясопродуктов .// //Вестник ВГТА. Секция 444: Пищевая биотехнология, №1 (51),  2012 Воронеж ,99с. ,С.78-82. (доля автора 50 %).

Статьи и материалы конференций

4. Антипова Л. В. , Ильина Н. М., Дроздова Н. А. Экспериментальный концентрат белка в колбасах эконом-класса. Партнер мясопереработка, -№ 3 (29) , 2010. Цс.68 - 69(доля автора 40 %).

5. Ильина Н.М., Дроздова Н.А.., Ильин В.Е.  Разработка рецептуры функционального концентрата растительного белка для колбасного производства. //Материалы Х научно-практической конференции Совершенствование техники, технологии и методов управления на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности 22 - 23 апреля 2010 года. Воронеж, 175 с., С.116(доля автора 50 %).
6. Дроздова Н. А. Влияние технологических факторов  на стойкость колбас при хранении. // Материалы ХLIХ отчетной научной конференции за 2010 год. В 4 частях, Ч.1, Воронеж, 2011 295 с. С. 76. (доля автора 100 %).
7. Антипова Л.В., Ильина Н.М, Дроздова Н.А., Воронкова Ю. В. Разработка состава многофункциональной добавки на основе животных белков. // Инновационные технологии в мясопереработке: оборудование, технологии, менеджмент. Сборник материалов  международной научно- практической конференции, 26 - 30 сентября 2011 г. - Краснодар: Экоинвест, 2011. - 156 с. С28- 31. (доля автора 50 %).
8. Н.М.Ильина, Ю.В Воронкова, Н.Н. Дроздова, В.Е.Ильин  Разработка рецептур колбасных изделий и полуфабрикатов с использованием функциональной добавки на основе соевых белков // Биотехнологические системы в производстве пищевого сырья и продуктов: инновационный потенциал  и перспективы развития: Материалы Международной научно-технической конференции.- Воронеж: ВГУИТ, 2011. - 524 с. С.339-345. (доля автора  40 %).
9. Антипова Л.В., Левин М. Н., Воронкова Ю. Н., Дроздова Н. А. Свойства и применение пищевых кристаллических волокон в технологии эмульгированных мясопродуктов.// Конференция отчетная Секция живых систем в технологии переработки и сельскохозяйственного сырья. 27-29 марта 2012г. С 83-87. (доля автора  40 %).
10. Дроздова Н.А. Перспективы создания рыбопродуктов эконом-класса с применением  полифункциональных добавок белок-углеводной природы. // Материалы Международной научно-практической конференции Российская аквакультура: состояние, потенциал и инновационные производства в развитии АПК, Воронеж: ЦНТИ, 2012 . - 340 с. С. 289. (доля автора 100 %).

Подписано в печать 22.11.2012. Формат 60 х 84 1/16.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ. № 264

ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ)

Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО ВГУИТ

адрес университета и отдела полиграфии:

394036 Воронеж, пр. Революции, 19

  Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям