Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописи

Зацепилина Наталья Петровна

Совершенствование технологии комбинированных РУБЛЕНЫХ
изделий И ПОЛУФАБРИКАТОВ

05.18.04 - Технология  мясных,

молочных и  рыбных продуктов

и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж - 2012

Работа выполнена в  ФГБОУ  ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Родионова Наталья Сергеевна

(ФГБОУ  ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)

Официальные оппоненты:

Криштафович Валентина Ивановна

доктор технических наук, профессор

(АНО ВПО ЦС РФ Российский университет кооперации Дворянинова Ольга Павловна

кандидат технических наук, доцент

(ФГБОУ  ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий)

Ведущая организация:

Российский Государственный Аграрный Университет - МСХА

имени К.А.Тимирязева,  г. Москва

Защита состоится 5 октября 2012 г в 13.00 на заседании диссертационного совета Д 212.035.04 при ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий по адресу: 394036, г. Воронеж, пр. Революции, 19, ауд. 035.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ  ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий.

Автореферат размещен в сети Интернет на официальном сайте Министерства образования и науки РФ vak2.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО ВГУИТ ,  л05  сентября  2012 г.

Автореферат разослан 5 сентября 2012 г

Ученый секретарь

диссертационного совета, д.б.н. Слободяник В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. К наиболее актуальным проблемам современного перерабатывающего производства следует отнести недостаток отечественного сырья для производства необходимого ассортимента продукции высокого качества в том числе в сегменте полуфабрикатов быстрого приготовления и высокой степени готовности в условиях активно возрастающего спроса, обусловленного интенсификацией труда и демографическими процессами.  В то же время уровень информированности потребителей в вопросах гигиены и организации здорового питания ставит перед производителями задачи разработки новых комбинированных пищевых систем на основе доступного, натурального, полноценного сырья и совершенствованию технологий, направленных  снижение себестоимости при сохранении высоких потребительских свойств конечного продукта. Не смотря на проведенные исследования в этой области (Л. В. Антипова, А.И. Жаринов, Н. Н. Липатов, В. И. Криштафович, А. Б. Рогов), следует отметить недостаточную изученность свойств комбинированных пищевых систем на основе сочетания  животного субпродуктового, рыбного и растительного крупяного сырья.

В соответствии с вышеизложенным, исследования, направленные на разработку новых рецептур и ресурсосберегающих технологий комбинированных изделий и полуфабрикатов быстрого приготовления и высокой степени готовности с использованием субпродуктового  (свиной печени) и рыбного сырья из малоценных видов рыб, различных круп и пищевых волокон с целью получения продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью, являются весьма актуальными.

Диссертационная работа являлась частью научных исследований кафедры сервисных технологий ВГУИТ по теме Разработка инновационных технологий в сфере сервиса в условиях структурных и технологических изменений в экономике и на рынке труда № ГР  01201000517 (2011-2015) гг.

Цель работы - научное обоснование и совершенствование технологии комбинированных  продуктов и полуфабрикатов высокой степени кулинарной готовности на принципах пищевой комбинаторики и ресурсосбережения.

Для достижения поставленной цели были определены и решались следующие задачи:

- обосновать выбор и соотношение компонентов рецептур новых продуктов с высокими потребительскими свойствами, обеспечивающих рациональное использование сырьевых ресурсов животного и растительного происхождения;

- исследовать влияние рецептурных компонентов на функционально-технологические, физико-химические и микроструктурные свойства комбинированных пищевых систем;

- исследовать влияние технологических режимов на процессы тепло- и масообмена при тепловой обработке изделий, обосновать ресурсосберегающие режимы тепловой и низкотемпературной обработки полуфабрикатов и готовых изделий на основе рыбно-печеночно-растительных композиций;

- исследовать аромат, пищевую и биологическую ценность  комбинированных изделий, сформировать информационную базу для прогнозирования и направленного формирования  потребительских свойств новых продуктов;

- разработать рецептуры и усовершенствовать технологию производства полуфабрикатов, в том числе высокой степени готовности, рубленых изделий на основе комбинирования рыбы (зубатки, хека, минтая), свиной печени, растительных компонентов (гречневый продел, геркулес), пищевых волокон (ПВ) с улучшенными потребительскими свойствами и увеличенным сроком хранения;

- составить пакеты технической документации на производство, провести промышленную апробацию и расчет экономической эффективности технических решений.

Научная новизна работы

Обоснован выбор компонентов животного и растительного происхождения, комплементарность аминокислотного состава которых обеспечивает высокую биологическую ценность пищевых систем (72-83 %) с возможностью замены дорогостоящего мясного сырья. Методом микроструктурного анализа доказано, что предварительное измельчение растительного сырья до 30-50амкм, дает возможность получить монолитные фарши с функционально-технологическими свойствами,  превосходящими контроль по влагосвязывающей и влагоудерживающей способности на 15-18 %. Установлены,  закономерности влияния рецептурных соотношений печени, различных видов рыбы и растительного сырья в комбинированных рубленых системах на  структурно-механические свойства - зависимость напряжения сдвига от прилагаемой нагрузки и вязкость от градиента деформации, при которых обеспечиваются требуемые технологические свойства фаршей - формуемость, сохранение формы и структуры при тепловой и низкотемпературной обработке. Методом дифференциально-термического анализа выявлены закономерности связывания влаги биополимерами животных и растительных компонентов исследуемого сырья и температурные интервалы перераспределения влаги в пользу полисахаридов растительного сырья в процессе термовлажностной обработки комбинированных систем (460-470 К). На основе пьезосенсорных измерений сформирована база данных для проектирования заданного аромата комбинированных изделий на основе сочетания печени, круп, ПВ и различного рыбного сырья.

Практическая значимость

Доказана возможность создания рецептурных композиций на основе свиной печени, различного рыбного сырья (минтая, хека, зубатки), гречневого продела или геркулеса и ПВ в соотношениях 40:40:15:5, обеспечивающая высокие потребительские свойства, биологическую ценность и функциональность готовых изделий. Установлен диапазон степени измельчения растительного сырья 30-50 мкм, обеспечивающий максимальное положительное влияние гречневого продела, геркулеса, ПВ на функционально-технологические свойства рыбно-печеночно-растительных композиций. Определены технологические режимы t = 180 оС, расход воды на увлажнение теплоносителя (4,0-4,3).10-6м3/с, обеспечивающие сокращение технологических потерь массы изделий до 2 %. Технология производства ассортимента полуфабрикатов быстрого приготовления и высокой степени готовности на основе композиций различного рыбного сырья (зубатки, хека, минтая), свиной печени, растительных компонентов (геркулеса, гречневого продела), ПВ апробирована в условиях НИЛ кафедры СТ, научно-учебно-производственном центре питания ВГУИТ, ООО Фабрика кухня, ООО Белая лилия, разработаны  пакеты технической документации ТИ по производству полуфабрикатов рубленых из сырья животного и растительного происхождения, ТУ № 9146-023-54615519-12, новизна технических решений подтверждена патентом РФ№ 2386367  Способ производства комбинированной рыбно-печеночно-растительной массы. Расчетная экономическая эффективность внедрения разработанных комбинированных рубленых изделий составляет 1,2 тыс. р. на 1 т.

Положения, выносимые на защиту:

- свойства  комбинированных рубленых систем на основе сочетания свиной печени, рыбного сырья (хека, минтая, зубатки), растительных компонентов (геркулеса, гречневого продела, ПВ);

- условия, параметры и режимы, обеспечивающие высокие показатели качества комбинированных продуктов и сокращение потерь массы при термо-влажностной и низкотемпературной обработке;

- комплексная оценка качества полуфабрикатов и готовых комбинированных рубленых изделий.

Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование соответствует п 1, 4, 5 паспорта специальности 05.18.04 - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международных (Воронеж - 2006, 2008, 2009, 2010 гг., Орел - 2006, 2007 гг., Смоленск - 2007 г., Екатеринбург - 2009 г., Пятигорск - 2010 г.), Всероссийских и региональных (Москва - 2011 г., Тюмень - 2009 г., Краснодар - 2005 г.) конференциях, конгрессах и симпозиумах. Результаты работы демонстрировались на Международной постоянно действующей выставке Воронежский агропромышленный форум в 2009 г. и были отмечены дипломами.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 27 работ, в том числе 14 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобнауки РФ,  получен 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 185 наименований и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы  цель и задачи  исследований.

Глава I. Аналитический обзор литературы. Проведен анализ источников информации, в которых содержатся сведения о современном состоянии  рынка  животного сырья, полуфабрикатов  и перспективах  расширения ассортимента комбинированных продуктов на основе животного и растительного сырья, в том числе ПВ с использованием принципов комбинаторики и ресурсосбережения. Дана характеристика рыбного (зубатки, хека, минтая), мясного (свиной печени), растительного сырья (гречневого продела, геркулеса) и препаратов ПВ. Приведен критический анализ состояния вопроса и опыта применения различного пищевого сырья природного происхождения в технологии полуфабрикатов и продуктов быстрого приготовления с высокими потребительскими свойствами.

Глава II. Экспериментальная часть. Объекты и методы
исследований. Объектами исследования служили печень свиная ГОСТ Р 52674-2006, геркулес ГОСТ Р 19092-92, гречневый продел ГОСТ Р 19092-92, рыбное сырье - хек ГОСТ Р  7536-88, зубатка ГОСТ  3940-90, минтай ГОСТ  3940-90, пищевые цитрусовые волокна Citri-Fi, комбинированные дисперсные системы на основе сочетания в различных массовых соотношениях измельченных свиной печени, перечисленных видов рыб и растительного сырья; рубленые полуфабрикаты замороженные и охлажденные, панированные и непанированные  на основе комбинированных дисперсных систем, готовые комбинированные кулинарные изделия, подвергнутые термовлажностной обработке с последующим охлаждением и замораживанием. Согласно поставленным в работе задачам, экспериментальные исследования проводились в лабораториях кафедры сервисных технологий, пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья, микробиологии и биохимии, процессов и аппаратов химических и пищевых производств ВГУИТ, научно-исследовательской лаборатории Воронежского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии сельскохозяйственных животных, Воронежской областной ветеринарной лаборатории, испытательной лаборатории центра АНО НТЦ Комбикорм в г.аВоронеже. Анализ химического состава исследуемых объектов в лабораторных условиях проводили с использованием стандартных и оригинальных методик: массовую долю влаги по ГОСТ 9793-74, жира Ч методом Сокслета по ГОСТ 23042-86; золы - по ГОСТ 15113.8-77; белка - фотометрическим и методом Къельдаля по ГОСТ 23327-98 с предварительной минерализацией проб. Аминокислотный состав сырья определяли методом капиллярного электрофореза на автоматическом аминоанализаторе Капель-105. Оценку аминокислотной сбалансированности и биологической ценности проводили расчетным путем, функционально-технологические свойства - согласно рекомендациям (Л. В. Антипова и др., 2001). Гистоморфологические и ультраструктурные исследования проводили по ГОСТ Р 50371. Органолептические и физико-химические показатели качества комбинированных кулинарных изделий в соответствии с ГОСТ 9959-91. Формы связанной влаги - методом дифференциально-термического анализа на деревотографе Паулик-Паулик-Эрдей, реологические свойства - с помощью  Реотест-2, количественную оценку аромата методом пьезокварцевого микровзвешивания (Я. И. Коренман, Т. А. Кучменко, 2002).  Низкотемпературную обработку исследуемых объектов осуществляли при скорости охлаждения 4-5 оС/мин c использованием камеры шокового охлаждения Zanussi. Исследование влияния влагосодержания теплоносителя  и продолжительности тепловой обработки кулинарных изделий на технологические потери массы проводили с применением RATIONAL SelfCooking Center c функциями измерения температуры внутри продукта в 6 точках; системой ClimaPlus Control.  Схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема экспериментальных исследований

Глава III. Экспериментальное обоснование рецептурных
композиций комбинированных систем на основе печени,
рыбного и растительного сырья. Оценка комплементарности аминокислотного (рис. 2) и минерального состава свиной печени, хека, зубатки, минтая, гречневого продела и геркулеса позволила обосновать возможность получения комбинированных систем, обладающих более высокой биологической ценностью, сбалансированных по макро- и микроэлементам, по-сравнению с исходным сырьем. Гречневый продел и геркулес являются также источником полисахаридов и пищевых волокон, обеспечивающих связывание влаги, выделяющейся при денатурации белков печени и рыбного сырья, что способствует сохранению массы изделий в процессе тепловой обработки.

Результаты исследований влияния степени  предварительного измельчения растительного сырья (круп и ПВ) на его влагоудерживающую способность, микроструктурные, структурно-механические  и органолептические характеристики комбинированных изделий показали, что наилучшие результаты  обеспечивались при  размере частиц круп и пищевых волокон  35-50 мкм и предварительной гидратации ПВ 1:10.

Рис. 2. Аминокислотный состав белков  в исходном сырье:

1 - изолейцин; 2 - лейцин; 3 - метионин + цистин; 4 - лизин;

5 - фенилаланин + тирозин; 6 - треонин; 7 - триптофан; 8 - валин

Предварительная гидратация круп осложняла процесс перемешивания комбинированных систем, при этом установлена необходимость дополнительного введения воды в количествах 10 % в комбинированные системы после  геркулеса или гречневого продела для достижения предварительной степени гидратации круп не менее 50 %, что достигается при выдерживании фарша для набухания при 5-6 оС в течение 15-20 мин.  Рецептурные композиции составляли путем варьирования соотношений компонентов в системе рыба-печень-крупа-пищевые волокна: крупа от 5 % до 40 %, рыба 10-90 %, печень 90-10 %, ПВ 2-10 %. Комбинирование рыбного сырья и свиной печени в широком диапазоне соотношений позволило получить системы с высоким аминокислотным скором,  введение геркулеса или гречневого продела обеспечило снижение коэффициента избыточности белка и повышение коэффициента утилитарности. Установлено, что при увеличении массовой доли рыбы в составе фарша с 12,5 % до 87,5 а% влагосвязывающая способность (ВСС) возросла с 64 % до 80 %, влагоудерживающая способность (ВУC) с 68 % до 80 %, эмульгирующая способность (ЭС) с 45 % до 59а%. Наибольшее влияние на перечисленные ФТС оказал хек, наименьшее - зубатка, что может быть обусловлено более высоким содержанием в мясе хека белков и углеводов. Растительные компоненты в исследуемом  диапазоне массовых долей положительно влияли на ФТС комбинированных систем, значения которых возросли на 25-30 % (рис. 3),  геркулес интенсивнее повысил исследуемые показатели фарша в сравнении с гречневым проделом, что объясняется различиями состава и свойств полисахаридов, входящих в состав круп

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

Рис. 3. Влияние растительных компонентов на изменение ВУС (а, б, в), ВСС (г, д, е), ЭС (ж, з, и) в рыбно-печеночно-растительных фаршах на

основе:  () - хека;  () - минтая;  () - зубатки;

() - интегральный показатель качества

В качестве параметра оптимизации концентраций растительных компонентов рассматривали область пересечения значений функций ФТС и максимума функции комплексного критерия качества (ККК), определяемого по суммарному значению оцениваемых показателей системы (органолептических, консистенции, формуемости, липкости, растрескивания при тепловом воздействии). Наиболее высокие значения комплексного критерия качества соответствовали интервалу концентраций круп 13-15 %, ПВ-3-7 %. Дальнейшее увеличение массовой доли крупы и пищевых волокон приводило к ухудшению вкусовых характеристик продукции, преобладанию вкуса круп, приобретению крошливой консистенции, растрескиванию  изделий при тепловом воздействии. По структурно-механическим свойствам комбини-рованные системы отнесены к неньютоновским вязко-пластичным, для которых характерно наличие зависимости напряжения сдвига  от скорости деформации. Определены коэффициенты модели Оствальда де Виля, обеспечивающей достаточную степень корреляции: для хека = 3,25 0,27( R2 =0,96); для минтая =2,73 0,23 ( R2 =0,97); для зубатки а=а0,85аа0,42а(R2а=0,95); для печени = 0,19 0,61 ( R2 =0,98). Более высокими значениями напряжения обладали фарши из хека и минтая, наименьшими - из зубатки, что объясняется повышенным содержанием влаги и меньшим содержанием белка в тканях последней (рис. 4, 5). 

Рис. 4.  Зависимость напряжения от скорости сдвига рыбного фарша при tа=а(15аа2)аС и времени приложения нагрузки τ = 30 с:

() - хек;  () - минтай;

() - зубатка; () - печень

Рис. 5. Зависимость

а=аfа(lg ) при tа=а(15аа2)С

и времени приложения нагрузки τа=30 с:

() - хек;  () - минтай;

() - зубатка;  () - печень

а

б

Рис.  6. Зависимость вязкости рыбно-печеночного фарша  от концентрации крупы: а- геркулес , б - гречневый продел, при 15аС, γ=0,5ас-1 и времени приложения нагрузки τ=30 с,

() - хек, () - минтай,  () - зубатка

Установлено, что вводимые в фарш в диапазоне 5-20 % измельченные гречневый продел, геркулес, пищевые волокна (5 %)  положительно влияли  на реологические показатели комбинированных систем  (рис. 6), достигающие при концентрациях круп более 17 %  максимальных значений.

В диапазоне концентраций круп в системе 13-17 % обеспечивались структурно-механические свойства, позволяющие качественно формовать и панировать изделия, что согласуется с ранее полученными данными по влагоудерживающей и влагосвязывающей способности исследуемых объектов.  Полученные данные необходимы для расчета рациональных кинематических характеристик перемешивающих и дозирующих устройств, так как при увеличении мощности при переменивании будет наблюдаться возрастание напряжения сдвига в системе с одновременным снижением вязкости, что может привести к снижению устойчивости формы изделий, и затруднению последующих технологических операций.

В результате исследований микроструктуры в процессе производства, хранения и термообработки полуфабрикатов и готовых изделий при различных температурных режимах,  установлено, что они имеют однородную структуру с равномерно включенными частицами компонентов (фрагментов мышечной ткани рыбного сырья, измельченной печени, с равномерным распределением крахмальных зерен и элементов растительных клеток). При  низкотемпературном воздействии ( минус 18 оС) наблюдали равномерное распределение кристаллов льда с сохранением однородности гетерогенной системы. В результате  теплового воздействия (180 оС) отмечалось  разваривание крахмальных зерен и распределение образовавшегося крахмального геля в структуре гетерогенной белковой печеночно-рыбной системы, размеры частиц которой сократились, что привело к образованию более однородной интербиополимерной структуры продукта. Последующее  замораживание готовых изделий до минус 18 оС существенного негативного  воздействия на микроструктуру не оказало.  Полученные результаты доказывают возможность производства комбинированных замороженных полуфабрикатов (фаршей, рубленых изделий), а также замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности.

Глава IV. Экспериментальное обоснование ресурсосберегающих режимов производства комбинированных кулинарных изделий. Методом дифференциально-термического анализа были изучены формы связи влаги в измельченных печени и рыбном сырье по отдельности а также в комбинированных системах до и после тепловой обработки.

Полученная зависимость TG в координатах л - Т (рис.а7) для отдельных компонентов и комбинированных  систем имела нелинейный вид, отражающий сложный характер взаимодействия воды и биополимеров растительного и животного сырья, о чем свидетельствовали  различия скорости дегидратации, обусловленные  наличием кинетически неравноценных форм связи влаги в исследуемых  системах.

Экспериментально  идентифицировано три фракции влаги у зубатки,  четыре фракции  у печени свиной и рыбно-печеночно-растительных систем, отличающихся количественно  при использовании различных видов рыб.  Установлено,  понижение  температуры эндотермического пика  при введении геркулеса или гречневого продела в рыбно-печеночную основу  с  470 до 453 и  с 467 до  445аК соответственно.

Рис. 7. Зависимость степени превращения от температуры : () - печень; () - зубатка;

() - печень-минтай-геркулес;

() - печень-зубатки-гречневый продел.

На основании полученных данных был определен температурный диапазон, при котором происходят процессы дегидратации и перераспределения влаги между биополимерами животного и растительного происхождения, установлен наиболее рациональный температурный режим тепловой обработки изделий  170-180 оС. Согласно полученным данным, после термической обработки  сохранились определенные количества свободной влаги, но по сравнению с фаршами, фракций кинетически однородной влаги в них меньше вследствие  термической денатурации белков печени и рыбы, сопровождающейся дегидратацией с выделением свободной влаги при одновременном разваривании, клейстеризации и гидратации полисахаридов растительных компонентов. Экспериментально установлено, что наличие панировки  и увлажнение теплоносителя позволяет снизить технологические потери при тепловой обработке практически до 0 (рис.а8).

Исследование влияния параметров тепловой обработки на сохранение массы изделий показало, что максимальное ресурсо- и энергосбережение достигается при температуре 180а оС, расходе воды на увлажнение теплоносителя  (4,0-4,3)а а10-6 м3 /с в результате интенсификации теплообмена (за счет выделения теплоты конденсации) и снижения массообмена между продуктом и теплоносителем, время тепловой обработки сократилось с 25 до 15 мин при  сохранении  неизменной массы изделий.

а

б

в

г

Рис.  8. Влияние температуры и расхода воды в камере на технологические потери массы при тепловой обработке биточков без панировки (а, в) и в панировке (б, г).

Получены эмпирические зависимости влияния режимов обработки на технологические потери: а - Z = 186 - 2,8X+0,87Y - 0,34XY - 2,7X2 - 3,8Y2; б- Z = 182 - 2,8X+0,85Y - 0,32XY - 2,5X2 - 3,5Y2; в- Z = 150 - 1,8X+0,80Y - 0,29XY - 2,0X2 - 3,0Y2;

г- Z = 145Ц 1,8X+0,80Y - 0,25XY - 1,8X2 - 2,8Y2

Глава V. Исследование потребительских свойств комбинированных продуктов. Методом пьезокварцевого микровзвешивания установлено (рис. 9), что наиболее интенсивно сканируется аромат печени, минтая, примерно в равной степени выражены ароматы хека и зубатки. Это может объясняться тем, что печень и хек в большем количестве содержат легколетучие вещества, представленные различными по полярности соединениями (альдегидами, кетонами, спиртами и т.ад.), в равновесной газовой фазе печени их больше на 40-45 %.

Состав равновесной газовой фазы для зубатки менее разнообразен, чем у хека, минтая и печени, в ней преимущественно содержатся легко летучие альдегиды, спирты, терпены, для которых характерна самопроизвольная десорбция и быстрая затухающая сорбция. Равновесная газовая фаза минтая представлена веществами, для которых характерна накопительная сорбция - увеличение сигналов сенсоров во времени.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рис. 9.  Интегральные кинетические визуальные отпечатки сигналов сенсоров в аромате проб: 1, 4, 7 - контрольные образцы (минтай, хек, зубатка); 2 - рецептура № 5; 3 - рецептура № 6; 5 - рецептура № 3; 6 - рецептура № 4; 8 - рецептураа№ 1; 9 - рецептура № 2

Полученные результаты позволяют прогнозировать аромат комбинированных изделий как выраженный печеночный или рыбный в зависимости от сочетания исследуемого сырья.  Разработанные рецептуры комбинированных рубленых изделий представлены в табл. 1.

Таблица 1

Рецептуры комбинированных рубленых изделий

В результате проведенных исследований  разработана модифицированная технологическая схема производства комбинированных кулинарных изделий (рис. 10). Новым является то, что крупы и пищевые волокна предварительно измельчаются, после чего пищевые волокна подвергаются предварительной гидратации, а измельченные гречневый продел и геркулес набухают после смешивания с животным сырьем, для чего фарш выдерживается при 4-6  С в течение 20-25 мин с целью формирования необходимых вязко-пластичных свойств.

Изделия (биточки, котлеты) формуют, панируют, затем подвергают интенсивному замораживанию со скоростью 3-5 С в мин, или тепловой обработке при разработанных технологических режимах, готовые изделия могут быть направлены на реализацию или заморожены  со скоростью 3-5 С в мин.

Разработанные продукты имеют высокую пищевую и биологическую  ценность (табл. 2). Результаты экспериментальной оценки аминокислотного состава свидетельствуют о его сбалансированности и высокой биологической ценности.

Рис.  10. Технологическая схема производства рыбно-печеночно-растительных биточков

Таблица 2

Состав готовых комбинированных изделий

Показатели

Варианты рецептур

1

2

3

4

5

6

Белок, %

13,20

14,50

13,60

13,90

13,0

14,20

Жир, %

3,88

4,38

4,30

3,68

4,28

3,66

Влага, %

57,34

59,90

60,76

58,03

60,49

59,87

Крахмал, %

15,56

12,96

11,96

14,56

14, 93

12,56

Углеводы, %

0,62

0,69

0,67

0,60

0,62

0,62

Клетчатка, %

1,18

1,20

1,19

1,18

1,14

1,15

Зола,  %

6,63

4,81

4,68

6,56

4,60

6,48

Экстрактивные вещества,  %

1,57

1,54

1,50

1,47

1,48

1,44

Органические кислоты, %

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

Витамины

А,  мкг%

2,43

2,38

2,30

2,40

13,00

14,20

С,  мг%

10,48

10,53

10,45

10,40

4,28

3,66

В1 мг %

0,24

0,20

0,20

0,22

60,49

53,60

РР,  мг %

4,16

3,34

3,31

4,12

10,96

12,56

В-каротин, мг %

0,29

0,29

0,24

0,24

0,62

0,62

Показатели биологической ценности комбинированных изделий составили: КРАС от 21, 00  %  до 36,00 % ; БЦ  64,00 % до 79 % ; коэф.  утилитарности 0,87  до 0,80; сопоставимая избыточность 8,84 мг / 100 г до 10,42 мг / 100 г.

На основании экспериментального определения содержания железа (1,50-1,96 мг/100 г) и кальция (0,05-0,10 г/100г) в рыбно-печеночно-растительных рубленых изделиях установлена возможность удовлетворения от 20 % до 30 % суточной потребности организма в данных веществах при употреблении 200 г  продукта, приготовленного на их основе, что согласно ГОСТ Р 52349-2005 позволило отнести разработанные изделия к продуктам функционального назначения.

Содержание тяжелых металлов, мг/кг: Pb 0,090-0,015, Cd 0,015-0,025, Hg 0,11-0,12, Ms 0,064-0,078,  не превышало предельно-допустимые концентрации (СанПиН 2.3.2.1078-01 1.3.1.)  Микробиологические показатели изделий соответствовали норме. По изменению микробиологических показателей, кислотных и пероксидных чисел установлено, что в течение 8 часов хранения при 2-4 С изделия удовлетворяли гигиеническим требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, а при температуре минус 18аС изделия сохраняли качественные показатели в течение 2-х месяцев. Анализируя данные органолептической оценки, химического и аминокислотного состава, пищевой и биологической ценности, степени удовлетворения  потребностей организма в железе и кальции, можно заключить, что разработанные продукты обладают высокими потребительскими  свойствами и функциональной направленностью.

ВЫВОДЫ

1. Обоснован выбор и количественное соотношение компонентов -  свиной печени, рыбного  (зубатки, хека, минтая) и растительного сырья (геркулеса, гречневого продела, пищевых волокон Citri-Fi) в составе рецептур новых продуктов с заданными органолептическими и функциональными характеристиками, превосходящими свойства исходного сырья, при обеспечении экономии  ресурсов мяса путем его замены в рецептурах разработанными рыбно-печеночно-растительными комбинациями.

2. Исследовано влияние рецептурных компонентов на функционально-технологические, физико-химические и микроструктурные свойства комбинированных пищевых систем, установлено, что гречневый продел и геркулес при введении в количествах 15-17 % положительно влияют на функциоанльно-технологические, реологические свойства  и микроструктуру рыбно-печеночных систем.

3. На основе исследований процессов тепло- и массообмена при тепловой обработке рубленых изделий методом ДТА установлены температурные интервалы перераспределения влаги между белками и полисахаридами животных и растительных компонентов; установлены предельные значения эндотермических пиков и начала термолиза; обоснованы ресурсосберегающие режимы термовлажностной обработки комбинированных изделий: обжаривание при t = 200 С, влагосодержание 0 %, продолжительность 5 мин, запекание при t = 180 С, расход воды на увлажнение (4,0-4,3). 10-6 м3/с продолжительность 10-15 мин, обеспечивающие снижение технологических потерь массы готового продукта до 1-1,5 %.

4. На основе пъезосенсорных исследований определен ряд интенсивности влияния компонентов на аромат готового продукта: зубатка-хек-минтай-печень-гречневый продел-геркулес-пищевые волокна.

Полученные изделия имеют биологическую ценность от 72 % до 85 %  и по содержанию железа ( 1,50- 1,96 мг/100 г) и кальция (0,05-0,10 г/100 г) могут быть отнесены к продуктам функционального действия.

5. Разработаны рецептуры ассортимента полуфабрикатов рубленых комбинированных изделий с улучшенными потребительскими свойствами и увеличенным сроком хранения. На основе печени свиной, хека, минтая, зубатки, гречневого продела, геркулеса и пищевых волокон. Усовершенствована технология производства полуфабрикатов рубленых изделий с учетом обеспечения степени измельчения растительного сырья, предварительной  гидратации пищевых волокон.

Основные положения диссертации опубликованы

в следующих работах

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Родионова, Н. С. Кулинарные рубленые изделия для адекватного питания [Текст] / Н.С. Родионова, И.С. Наумченко, Н.П. Зацепилина // Пищевая промышленность. - 2008. - № 8. - С.а32-33.

2. Родионова, Н.С. Исследование функционально-технологических свойств рыбно-печеночно-растительных фаршей [Текст] / Н.С.аРодионова, А.А. Смирных, Н.П. Зацепилина // Пищевая промышленность. - 2009. - № 5. - С. 20-21.

3. Родионова, Н.С. Тепловая кулинарная обработка фаршей на основе рыбы, печени и круп [Текст] / Н.С. Родионова,
В.С. Калинина, Н.П. Зацепилина // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2009. - № 6. - С. 61-63.

4. Родионова, Н.С. Реологические свойства рыбно-печеночного фарша на основе различных видов рыб [Текст] / Н.С.аРодионова, А.А. Смирных, Н. П.  Зацепилина // Известия вузов. Пищевая технология. -  2009. - № 4. - С. 35-37.

5. Родионова, Н.С. Проектирование аромата рыбных функциональных кулинарных изделий с применением матрицы пьезосенсоров [Текст] / Н.С. Родионова, Т.А. Кучменко, Н.П. Зацепилина // Пищевая промышленность: -  2009. - № 9. - С. 40-41.

6. Исследование влияния термовлажностных условий на массообменные процессы при тепловой обработке функциональных кулинарных изделий [Текст] / Н.С. Родионова, Л.Э. Глаголева, В.С. Калинина, Н.П. Зацепилина.// Вестник Воронежской государственной технологической академии. - 2010. - № 1. -
С. 55-57.

7. Исследование характеристик процесса перемешивания фаршевых систем с энтеросорбирующими свойствами [Текст] / Н.С. Родионова, Л.Э Глаголева, И. С. Наумченко, Н. П Зацепилина// Вестник Воронежской государственной технологической академии. -  2010. - № 1. - С. 77-79.

8. Родионова, Н. С. Ресурсосберегающие режимы обработки функциональных кулинарных изделий в пароконвектомате [Текст] / Н. С Родионова, Н. П. Зацепилина, В. В. Фурсова // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2010. - № 5. - С. 61-63.

9. Влияние тепловой обработки на формы связи влаги в рыбно-печеночно-растительных системах [Текст] /  Н. С. Родионова, И. В Кузнецов, Л. Э. Глаголева, Н. П Зацепилина // Вестник росс.сельск.наук. -  2010. - № 3. - С. 76-78.

10. Родионова,  Н.С. Обоснование ресурсосберегающих режимов тепловой обработки функциональных кулинарных изделий из зубатки [Текст] / Н.С. Родионова, Н.П. Зацепилина, В.В.аФурсова,  // Хранение и переработка сельхоз сырья. -  2010. - № 9. - С. 62-63.

11. Сорбционные свойства пищевых волокон сахарной свеклы [Текст] / Н.С. Родионова, С Н. Гисак, Л.Э. Глаголева, Н.П.аЗацепилина // Вопросы питания. -  2010. - № 4. - С. 35-38.

12. Родионова,  Н. С. Сорбционные свойства пищевых волокон вторичных продуктов переработки растительного сырья в молочно-белковых пищевых системах [Текст] / Н.С. Родионова, Л.Э. Глаголева, Н.П. Зацепилина // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2010. - № 12. - С. 36-68.

13. Родионова,  Н. С., Влияние формы связи влаги фаршевых систем на основе различного рыбного сырья методом ДТА [Текст] / Н.С. Родионова, Л.Э. Глаголева, Н.П. Зацепилина // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2010. - № 12. - С. 39-40.

14. Глаголева, Л. Э. Исследование сорбции ионов меди комплексом пищевых волокон Лимфосан [Текст] / Л.Э. Глаголева, Н.С. Родионова, Н. П. Зацепилина // Хранение и переработка сельхоз сырья.- 2011. - № 2. - С. 29-30.

Труды и материалы конференций

15. Н. С. Родионова,  Регулирование аминокислотного состава функциональных рыбно-растительных продуктов [Текст] / Н.С. Родионова, Н.П. Зацепилина Н.П // Приорететы и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России: материалы  международной научно-практической конференции 2006 год; Орловский государственный технический университет. Орел, 2006. - С. 120-121.

16. Родионова, Н. С.  Исследование характеристик процесса перемешивания комбинированных фаршевых систем [Текст] / Н. С. Родионова,  Н. П. Зацепилина, Е. В Кузнецова. //  Материалы  международной научно-практической конференции 2006 год; Воронежская государственная технологическая академия. Воронеж, 2006. - Ч. 2. - С. 37-38.

17. Родионова,  Н. С. Анализ влагосвязывающей, влагоудерживающей и эмульгирующей способности комбинированных пищевых продуктов [Текст] / Н. С. Родионова, Н.П. Зацепилина, Л.В. Лыгина //  Материалы Международного форума Аналитика и Аналитики; Воронежская государственная технологическая академии. Воронеж, 2008. Ц  Т. 2. - С.а588.

18. Зацепилина,  Н. П. Регулирование функционально-технологических свойств фарша на основе печени и рыбы хек с растительными компонентами [Текст] / Н. П.  Зацепилина, В.В.аФурсова. // Новый этап развития пищевых производств: инновациии, технологии, оборудование:  - Материалы  международной научно-практической конференции 2009 год; УрГЭУ. -  Екатеринбург, 2009. - С. 17-18.

19. Родионова,  Н. С. Проектирование аромата функциональных кулинарных изделий на основе применения пьезосенсоров [Текст] / Н. С. Родионова, Н. П. Зацепилина, Т. А. Кучменко. // Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности: материалы III Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию ГОУ ВПО Воронежская государственная технологическая академия. Воронеж, 2009. - Т. 1. - С. 494.

20. Родионова,  Н. С. Ресурсосберегающая высокотемпературная технология обработка функциональных мясо-рыбно-растительных кулинарных изделий [ Текст] / Н.С. Родионова, Н.П. Зацепилина, В. В. Фурсова. // Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности: - материалы
III Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию ГОУВПО Воронежская государственная технологическая академия. - Воронеж, 2009. - Т. 1. - С. 495-496.

21. Родионова, Н. С. Дифференциально-термические исследования форм связи влаги в комбинированных системах фарша с различным растительным сырьем [Текст] / Н. С.  Родионова, Н. П. Зацепилина, Т. А.  Кучменко //  Международный научно-технический семинар Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов:  материалы семинара; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО ВГЛТА. Воронеж, 2010. - С. 203-204.

22. Характеристика функциональных свойств новых кулинарных изделий [Текст] / Н.С. Родионова, Л.Э. Глаголева, Н.П.аЗацепилина., В.В. Фурсова // Материалы IV международной научно-практической конференции 2010 г.; / Пятигорск:
РИА-КМВ - Пятигорск, 2010. - С. 179-181.

Изобретения и патенты

Пат. 2386367 Российская Федерация, МПК С1А23L1/325 (2006.01), А23L 1/312(2006.01). Способ комбинированной рыбно-печеночно-растительной массы [Текст] / Родионова Н.С., Глаголева Л.Э., Зацепилина Н.П.  Пат. Способ производства комбинированной рыбно-печеночно-растительной массы; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Воронеж. гос. техн. акад  -
№ 2008149398/13; заявл.15.12.2008; опубл. 20.04.2010, Бюл.
№ 11.


Подписано в печать 04.09. 2012. Формат 60 х 84 1/16

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 188

ФГБОУВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий

(ФГБОУВПО ВГУИТ)

Отдел полиграфии ФГБОУВПО ВГУИТ

Адрес университета и отдела полиграфии:

394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям