Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописи

Ковалев Денис Юрьевич

Свойства и разработка технологии производства птицепродуктов широкого потребительского спроса из мяса цесарок

05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж Ц 2011

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

Нелепов Юрий Николаевич

(ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный технический университет);

кандидат технических наук

Макаров Алексей Владимирович

(ООО Вендор)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет (г. Орел).

 

Защита состоится л30 декабря 2011 года в 11 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_vak@mon.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО ВГУИТ л30 ноября 2011  г.

Автореферат разослан  л30 ноября 2011 г.

Ученый секретарь совета по

защите докторских и кандидатских

диссертаций  Л.В. Голубева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основной принцип реализации стратегии развития отрасли птицеводства Российской Федерации на период 2013-2020 годов - наращивание объемов производства на основе кооперации птицеводческих предприятий с личными подсобными хозяйствами и крестьянскими (фермерскими) хозяйствами для снижения уровня затрат и повышения качества производимой продукции в этом секторе.

Анализируя статистические и справочные материалы по отечественному и зарубежному цесарководству, можно уверенно утверждать что спрос, а за ними производство, стабильно и неуклонно растет. За последние десять лет прирост производства мяса цесарки в некоторых странах составил в год до 20 % и выше. Это вызвано, прежде всего, повышением спроса на мясо птицы и птицепродукты, а так же возможностью увеличения производства цесарок, связанного с развитием биотехнологии разведения и выращивания, что значительно снизит себестоимость птицепродуктов. Прогноз увеличения спроса на мясо цесарок в обозримом будущем, неприхотливый характер выращивания цесарок, имеющийся опыт цесарководческих хозяйств делает эту проблему чрезвычайно актуальной как в целом в России, так и в отдельно взятых регионах, например, Воронежской области.

Наметившиеся тенденции в развитии цесарководства, в производстве пищевых продуктов широкого потребительского спроса обусловлены ростом доходов населения, достаточным качеством, возможностью оперативного управления безопасностью, тиражированием технологий в регионах и реальным улучшением структуры питания населения, в том числе широких социальных слоев.

В настоящее время рыночные отношения заставляют предприятия пищевой промышленности работать в жестких конкурентных условиях. Это означает, что качество выпускаемой продукции должно отвечать определенным требованиям, обусловленным органолептическими характеристиками, физико-химическими, микробиологическими показателями, пищевой и биологической ценностью. Современные условия производства связаны с необходимостью расширить ассортимент продуктов высокой кулинарной готовности или полуготовности.

По оценке экспертов, здоровье нации лишь на 8Ц12% зависит от системы здравоохранения, в то время как доля влияния социально-экономических условий и образа жизни на здоровье составляет 52Ц55%, при этом одной из основных составляющих здесь является фактор питания. Геродиетика в нашей стране и за рубежом давно уже выделилась в самостоятельную научную дисциплину, учитывающую демографическую ситуацию, а также роль количества и качества пищи в процессах преждевременного старения.

В связи с этим возникает необходимость решения данной задачи посредством исследования физико-химических и функционально-технологических свойств, биохимических превращений мышечной ткани цесарок в процессе хранения для рационального и максимального использования их при выработке продуктов широкого потребительского спроса, в том числе и геродиетических, с возможностью корректировки химического состава.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья Воронежского государственного университета инженерных технологий Теория и практика производства биологически полноценных, комбинированных, аналоговых и функциональных продуктов питания на основе рационального использования сельскохозяйственных ресурсов с привлечением методов биотехнологии (2006-2010 гг., № г. р. 012.006.037.63).

Цель работы - обоснование и разработка технологии рационального использования мяса цесарок при выработке продуктов массового потребительского спроса с возможностью корректировки химического состава для достижения функциональной направленности.

В рамках цели исследования были сформулированы и решались следующие основные задачи:

- исследовать массовые характеристики и химический состав мяса цесарок породы Волжская белая, выращиваемой в ООО Интерптица;

- определить функционально-технологические свойства мяса цесарок в процессе хранения;

- исследовать морфологические и биохимические характеристики мяса цесарок в процессе автолиза;

- определить фракционный состав и свойства белков мяса цесарок;

- исследовать процесс посола и созревания сырья;

- разработать практические рекомендации по реализации частных технологий использования мяса цесарок в качестве сырья для производства продуктов высокой кулинарной готовности или полуготовности и кулинарных изделий для геродиетического питания, а также техническую документацию и провести производственную апробацию предлагаемых технических решений.

Научная новизна. На основе многочисленных экспериментов впервые проведены комплексные исследования мяса цесарки: исследован химический состав, физические, гистологические, биохимические свойства, установлены закономерности автолитических превращений.

Полученные результаты показали, что процесс автолиза в мясе цесарки протекает аналогично мясу кур, аромат мяса цесарки также идентичен мясу кур, хотя отличается меньшей интенсивностью, цветность мяса цесарки намного выше, чем у мяса кур.

Смоделированы рецептуры продуктов из мяса цесарки, включающих основу из сырья животного и растительного происхождения. Рецептура максимально приближена по аминокислотному и жирнокислотному составам к эталону с учетом требований, предъявляемых к продуктам геродиетического питания.

Путем моделирования ингредиентного состава обоснованы новые и совершенствованы имеющиеся рецептурные композиции пищевых продуктов массового потребительского спроса с функциональными свойствами и заданным соотношением эссенциальных веществ.

Практическая значимость. Обоснованы и рекомендованы усовершенствованные технологии производства цельнокусковых продуктов и фаршевых изделий геродиетической направленности из мяса цесарок, с высоким содержанием полноценного белка, имеющие высокие показатели биологической и пищевой ценности.

Проведены исследования функционально-технологических свойств мяса цесарки, с учетом которых разработаны технологические схемы производства птицепродуктов из мяса цесарки.

Проведена апробация разработанных технологий. Разработана техническая документация на производство кулинарной продукции из мяса цесарки.

Птицепродукты имеют полную кулинарную готовность и могут реализовываться как самостоятельная форма пищевых продуктов при придании им соответствующих вкусовых оттенков.

Полученные результаты подтверждают целесообразность использования мяса цесарки в расширении ассортимента птицепродуктов широкого потребительского спроса.

С помощью методов математического моделирования разработаны и рекомендуются рецептуры птицепродуктов и кулинарной продукции из мяса цесарки. Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на базе ООО Интерптица г. Воронеж и показали экономическую целесообразность и практическую значимость технических решений. На новые виды продуктов разработаны пакеты технической документации  ТУ 9213-001-02068108-2010- Продукты из мяса цесарок запеченные, ТУ 9213-001-02068108-2010- Рулет запеченный из мяса механической обвалки цесарки.

Положения, выносимые на защиту.

- Массовые  характеристики и комплекс физико-химических и гистологических свойств мяса цесарки применительно к технологии птицепродуктов функционального значения;

- морфологические и биохимические характеристики мяса цесарок в процессе автолиза;

- особенности ароматов, цвета, функционально-технологических свойств мяса цесарки;

- рецептурно-компонентные решения и технологические условия производства птицепродуктов на принципах пищевой комбинаторики.

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

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены в период 2008-2011 г. на ежегодных отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии; международных и всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство (Воронеж 2008), Инновационные технологии в пищевой промышленности (Самара, 2009); Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития) (Воронеж, 2009); Студенческий научный форум (Москва, 2010); Биотехнология XXI века (Астана, 2010); Научное творчество XXI века (Красноярск, 2010).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 10 работ, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ, 3 статьи, 6 тезисов 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 218 страниц машинописного текста, в том числе 54 страницы приложений, 42 таблицы, 39 рисунков. Библиография включает 143 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и сформулированы цель и задачи исследований.

Глава I. Аналитический обзор литературы. Осуществлен аналитический обзор литературных данных, касающихся характеристик мяса и продуктов убоя и переработки цесарок. Приведены информационные сведения об истории одомашнивания и разведения цесарок в мире и на территории России. Обобщен мировой опыт выращивания и переработки цесарок в промышленном производстве птицепродуктов.

Показана целесообразность дальнейшего изучения состава и свойств мяса цесарки для получения птицепродуктов с заданными свойствами. Работ, касающихся убоя, хранения и дальнейшей переработки мяса цесарок в литературе нет. В то же время, наряду с наличием большого сходнства с курами и другой сельскохозяйственной птицей, мясо цесарок имеет свои биологические особенности. В частности, кожный покров тушек более нежный и тонкий, а содержание жира значительно ниже, чем у кур аналогичной категории упитанности. Органолептические показатели могут указывать на степень развития автолитических процессов, происходящих при хранении, а также на свежесть, характер и глубину развития микробиологических процессов.

Выявлено, что в литературе отсутствует информация о функционально-технологических свойствах мяса цесарки, знания о которых позволят разработать новые технологии переработки, а следовательно расширить ассортимент птицепродуктов.

Глава II. Экспериментальная часть. Объекты и методы исследований.

Объектами исследования служили: тушки цесарок породы Волжские белые, части тушки и продукты, полученные в условиях ООО Интерптица в результате убоя и первичной переработки в соответствии с действующей нормативной документацией. Сырье доставлялось из Задонского района Липецкой обл. (ООО Интерптица). Экспериментальные исследования проводили в условиях НИЛ кафедры пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья, кафедры физики, кафедры физической и аналитической химии ВГУИТ, Всероссийском научно-исследовательском ветеринарном институте патологии, фармакологии и терапии сельскохозяйственных животных г. Воронеж. 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. Аминокислотный состав сырья определяли методом ионообменной хроматографии на автоматическом аминоанализаторе - 881. Оценку аминокислотной сбалансированности и биологической ценности продуктов проводили расчетным путем - согласно рекомендациям (Антипова Л.В. и д.р., 2001). Витаминный состав определяли по ГОСТ 7047-55. Гистоморфологические и ультраструктурные исследования проводили по ГОСТ Р 50372. Переваримость белков исследуемых продуктов пищеварительными ферментами in vitro - методом Покровского-Ертанова. Определение гликогена и актомиозинового комплекса проводили методом ВЭЖХ. Содержание пирувата проводили колориметрическим методом. Оценку безвредности и биологической активности мяса и ММО цесарок на тест-культуре Paramecium caudatum (Бузлама В.С. и др., 1997). Количественная оценка аромата методом пьезокварцевого микровзвешивания (Я.И. Коренман, Т.А. Кучменко, 2002). Цветовые характеристики мяса цесарки, определяли в колориметрической системе CIE L*a*b* и XYZ  по спектрам отражения на спектрофотометре СФ - 18. Органолептические показатели качества готовых изделий в соответствии с ГОСТ 9959-91. Функционально-технологические свойства: влагосвязывающую способность - по методу Грау и Хамма в модификации В.П. Воловинской и Б.И. Кельман; влагоудерживающую - согласно рекомендациям (Антипова Л.В. и д.р., 2001). Моделирование рецептур готовых продуктов производили с помощью программы Generik 2.1. Порядок проведения эксперимента, объекты и методы исследований представлены на рис. 1.

Рис. 1. - Схема экспериментальных исследований

Глава III. Изучение химического состава и пищевой ценности мяса и продуктов убоя цесарок

При переработке птицы большое значение имеет массовый выход ткани и отходов. С этой целью нами были проведены исследования массовых характеристик основных и вторичных продуктов и отходов, формирующихся при разделке цесарок в сравнении с курами мясо-яичной породы Род-айланд, поскольку изучаемые цесарки также являются мясо-яичной породой (таблица 1).

Видно, что массовый выход потрошеной тушки цесарки к массе живой птицы составляет более 70%, в то время как выход мяса кур немногим более 60%. При этом видно, что жира с кожей при переработке цесарок получается значительно меньше, чем при переработке кур.

Для обоснования и разработки возможных направлений применения нами был уточнен химический состав мяса цесарки в сравнении с мясом кур. Средние данные представлены на рисунке 2.

Таблица 1 - Выход продуктов убоя птицы

Наименование сырья	Выход продуктов убоя птицы
	цесарок		Кур
	масса, г	выход, %	выход, %
Масса живой птицы	1760,00	100,00	100,00
Масса потрошеной тушки	1310,00	74,40	61,40
Пищевые субпродукты: Сердце Мышечный желудок Печень	53,60 8,20 27,00 18,40	3,13 0,50 1,53 1,10	3,53 0,50 1,53 1,50
Жир с кожей	178,80	10,20	14,80
Шея без головы	37,00	2,10	2,40
Голова без шеи	48,00	2,70	3,00
Ноги	41,00	2,30	3,50
Перопуховое сырье	8,70	0,53	0,54
Технические отходы, в том числе кровь кишки с содержимым клоака селезенка	82,90 7,90 66,10 7,00 1,90	4,64 0,44 3,70 0,40 0,10	5,97 0,98 4,22 0,67 0,10

Рисунок 2 - Общий химический состав мяса птиц

При анализе общего химического состава мяса птиц (рисунок 2) выявлено, что цесарка отличается от мяса кур прежде всего по массовой доле жира при близких значениях содержания белка. Особое внимание привлекает высокая массовая доля белков (около 20 %), общий дефицит и функциональность которых в пищевых системах рационов известны в мировых масштабах.

При характеристике пищевых ресурсов важнейшее значение имеет оценка состава входящих в белки аминокислот, как главного критерия оценки биологической ценности. Как видно из данных таблиц 2 и 3, мышечная ткань цесарок белой волжской породы содержит полный набор незаменимых аминокислот. В мясе цесарки более чем в 2 раза больше содержится триптофана, который как известно способствует росту, образованию гемоглобина, сывороточных белков, участвует в процессе восстановления тканей. Также в мясе цесарки больше лейцина, при недостатке которого уменьшается масса тела, возникают изменения в почках и щитовидной железе, и лизина, способствующего ростовым процессам и поддержанию оптимального содержания гемоглобина в крови.

имитирующей биологическую ценность аминокислотой для всех видов птиц являются метионин + цистин. При этом расчетная биологическая ценность цесарок значительно выше, чем у кур.

Таблица 2 - Показатели биологической ценности мяса птицы

Наименование показателя	Мясо цесарок		Мясо кур
	мышцы грудной части	мышцы окорочка	средняя проба
СКОР, %:
валин	75,83	107,00	85,00
изолейцин	108,94	89,36	106,38
ейцин	108,59	103,29	89,41
изин	112,53	118,87	105,63
метионин+ цистин	75,76	69,69	78,79
треонин	102,29	75,00	83,33
триптофан	110,00	115,00	50,00
фенилаланин+ тирозин	76,86	70,98	72,55
КРАС, %	20,59	23,95	33,89
БЦ, %	79,41	76,04	66,11
U, ед.	0,78	0,73	0,57
σс, г	11,67	15,14	31,5

Содержание минеральных веществ представлено в таблице 4. Видно, что мышечная ткань цесарок содержит все необходимые организму человека минеральные вещества. Мышечная ткань цесарок богата такими минеральными веществами как кальций, фосфор и железо, особенно в мышцах задних конечностей.

Для нормальной жизнедеятельности человека необходимы витамины и минеральные вещества. Повышенное содержание витаминов, минеральных веществ и незаменимых аминокислот поступающих в организм с пищей приводит, в конечном итоге, к повышению иммунитета.

Содержание витаминов в мышечной ткани и мясе механической обвалки исследуемых птиц представлено в таблицах 5 и 6. Содержание таких витаминов, как ретинол (витамин А), токоферол (витамин Е), рибофлавин (витамин В2) подтверждает высокую пищевую ценность мяса цесарки.

Таблица 3 - Показатели биологической ценности ММО птицы

Наименование показателя	Мясо механической обвалки
	цесарок	кур
СКОР, %:
валин	81,70	68,33
изолейцин	111,28	69,78
ейцин	105,80	82,70
изин	110,70	101,13
метионин	78,79	103,03
треонин	88,13	80,21
фенилаланин	89,41	127,65
триптофан	55,00	46,25
КРАС, %	35,09	38,64
БЦ, %	64,90	61,36
U, ед.	0,68	0,53
σс, г	13,30	36,93

Таблица 4 - Содержание минеральных элементов в мышечной ткани птиц

Мышечная ткань	мясо цесарок		мясо кур объединенная проба	ММО цесарок	ММО кур
	мышцы грудной части	мышцы окорочка
Макроэлементы, мг%:
фосфор	1,80	1,00	1,50	248,00	180,00
кальций	0,70	0,90	0,60	0,30	0,35
медь	0,50	2,70	-	1,39	0,08
Микроэлементы, мкг%:
железо	2,22	7,10	2,10	5,90	1,60
марганец	0,03	0,01	0,02	0,20	0,02
цинк	2,01	1,64	1,47	15,20	2,10

Таблица 5- Содержание витаминов в мышечной ткани птиц, мг/100 г

Витамины	Мясо цесарок		Мясо кур средняя проба
	мышцы грудной части	мышцы окорочка
Ретинол	0,4	0,5	0,4
Токоферол	следы	0,02	-
Рибофлавин	1,0	0,8	0,7

Таблица 6 - Витаминный состав мяса механической обвалки птиц, мг%

Наименование витамина	ММО цесарок	ММО кур
Ретинол, мг%	0,069	0,070
Токоферол, мг%	0,060	0,200
Рибофлавин, мг%	0,300	0,150
Аскорбиновая кислота, мг%	5,740	1,800

Микро- и ультраструктурный анализ характеризуются высокой степенью объективности, позволяют наглядно определить, как качественные характеристики самого сырья, так и их изменения в процессе хранения (рис. 3-14). Для гистоморфологического исследования отбирали образцы ткани грудных и бедренных мышц цесарок размером 10×10×5 мм, вырезанные перпендикулярно к расположению мышечной ткани, в глубь мышечной ткани из грудной и бедренной части тушки, которые затем были зафиксированы в 10-12%-ом растворе нейтрального формалина в течение 5-7 дней, дальнейшие исследования проводили по ГОСТ Р 50372.

Наряду с биохимическими показателями, с морфологической точки зрения созревание мяса птицы в первых стадиях обусловливалось нарушением субмикроскопического аппарата сокращения. Оно сопровождалось процессом возникновения разных степеней сокращения и расслабления мышечных волокон, образованием узлов сокращений, поперечных разрывов по узлам и продольных разъединений волокон. В результате таких изменений мясо становится нежным, качество его улучшается, в результате  дальнейшего хранения мясо может ухудшать свои показатели и становиться жестким.

Гистохимическое изучение белков и гликопротеидов мышц с последующим цитофотометрированием и анализом цифровых снимков с помощью программы OPTIMAS 6.1 показало, что содержание гликогена в первые часы после убоя в мясе птицы заметно снижалось и после 12 часов снижение составляло в мясе кур - 29,8 %, цесарки - 29,9 %. После 48 часовой выдержки снижение содержания гликогена в мышцах составляло соответственно 40,4 и 40,6 %. Падение количества гликогена совпадает с классическими представлениями о ходе автолиза. Скорость процессов у различных видов птиц практически не различается и зависит от прижизненных функций мышц. Следует ожидать, что изменения белковой системы мышц тесно связаны с технологической функциональностью - большое количество низкомолекулярных продуктов - причина более низких показателей. Данное обстоятельство следует учитывать при практическом использовании мяса птицы в технологических процессах. Несколько иная картина выявлялась при изучении содержания белка. Достоверное снижение его содержания отмечалось уже после первого часа хранения. После 12 часовой выдержки снижение белка в мясе кур составляло 7,7 %, цесарки - 7,9 %,. После 48 часовой выдержки содержание белка в изучаемых образцах практически не отличалось от исходных данных. Распад биополимерных белковых систем свидетельствует о действии катепсинов. Вероятно, в более ранние стадии автолиза наблюдается деструкция белков низкомолекулярных, а более поздние связаны с распадом белковых комплексов.

Суммируя полученные данные по результатам анализа посмертных изменений в мышечной ткани птиц, можно сделать вывод, что они имеют аналогичный характер закономерности с теплокровными животными, но главным отличием является временной интервал.

Известно, в послеубойный период в мышечной ткани птиц происходят сложные биохимические процессы, вызывающие изменение физико-коллоидной структуры белков, протекающие под действием собственных ферментов. Пусковым механизмом служит распад мышечного гликогена, который приводит к резкому сдвигу величины рН ткани в кислую сторону, что приводит к некоторым изменениям в химическом составе и физико-коллоидной структуре белков. Как видно на графике (рисунок 15), распад мышечного гликогена наблюдается уже в первые часы хранения. Минимальное его содержание приходится на 24 часа хранения. О протекании сложных биохимических процессов возможно судить по изменению углеводной системы, в частности, по образованию глюкозы и пирувата (рисунок 16 - 17).

Результаты исследований (рисунки 3.18) показывают, что накопление содержания пирувата характерен для всех исследуемых птиц. По сравнению с контрольными образцами за 24 часа хранения содержание пирувата увеличивается в мясе кур от 187,1 до 314,8 мг/100 г, для цесарки - от 195,3 до 319,9 мг/100 г. Динамика изменения содержания пирувата и глюкозы у исследуемых птиц практически одинаковая, но у цесарки выше, чем у кур. Это свидетельствует о том, что автолитические процессы у этих птиц происходят более активно. Вместе с тем в литературе отсутствует информация о свойствах лизосомных ферментов цесарок, знания о которых позволит управлять автолитическими процессами, а следовательно качеством птицепродуктов.

Рисунок 15 - Динамика изменения содержания гликогена в процессе хранения мяса птицы

Рисунок 16 - Динамика изменения содержания глюкозы в процессе хранения мяса птицы

Рисунок 17 - Динамика изменения содержания пирувата в процессе хранения мяса птицы

Основной проблемой при использовании мяса механической обвалки в производстве продуктов питания является наличие костного остатка. Его содержание и размер костных включений имеет большое значение при выборе технологических операций и путей использования этого сырья в производстве продуктов питания. Для решения этой задачи была изучена микроструктура мяса механической обвалки цесарок.

В исследуемых препаратах четко просматривались частицы мышечной ткани различной величины, пространство между кусочками заполняла равномерно окрашенная гомогенная масса. Все изменения, в основном, сводились к автолитическим процессам, затрагивающим в той или иной степени структуру изучаемой ткани.

В основном, частицы мышечной ткани состояли из продольных, или разнонаправленных рыхло расположенных друг к другу частиц мышечных волокон. На отдельных участках изучаемого среза обнаруживались фрагменты костной и хрящевой ткани, а также значительные прослойки рыхлой соединительнотканной стромы и, кроме того включения жировой ткани (рис. 18).

1 - фрагменты мышечных волокон,  2 - фрагмент костной ткани с надкостницей,

3 - фрагмент соединительной ткани, 4 - фрагмент жировой ткани

Рисунок 18 - Рыхло расположенные мышечные волокна и фрагменты хрящевой и костной ткани, а также соединительной и жировой ткани в образцах мяса механической обвалки цесарок

При стереометрическом исследовании с помощью планиметрической сетки Вейбеля образцов мяса механической обвалки на наличие в нем фрагментов костной ткани выяснили, что в среднем в образцах содержится 0,30,05% костной ткани, при чем размеры костных фрагментов при морфометрических промерах составили 0,40,01 мм. Данные свидетельствуют о возможности использования мяса механической обвалки цесарок в производстве продуктов питания, так как содержание и размер костных включений не превышают нормы, составляющие: массовая доля костного остатка не более 0,6 % и размеры костных фрагментов не более 0,5 мм [ГОСТ Р 53163-2008].

ГЛАВА IV. Изучение физических и функциональноЦтехнологических свойств мяса и продуктов убоя цесарок

В соответствии с одной из поставленных задач и преследуя цель - расширение ассортимента оригинальных продуктов повышенного качества и биологической ценности, представляло интерес определить количество общих пигментов и исследовать цветовые характеристики мяса цесарок. Для изучения цветовых характеристик сырья были сняты спектральные кривые на спектрофотометре СФ-18 в видимой области (400-740 нм).

Из данных таблицы видно, что имеются существенные отличия между грудной и бедренной частью мяса цесарки (E=8,68), что обусловлено в первую очередь различиями в показателе L, характеризующим светлоту. Это может быть обусловлено повышенным содержанием воды и жира в мясе грудной части цесарки, так как цветность практически одинакова.

Таблица 7 - Цветовые характеристики мяса цесарки

Вид сырья	CIE La*b*						XYZ
	L	a	b	H	S	E	X	Y	Z
Мышцы грудной части	63,34	6,12	0,44	98	6,2	8,68	32,41	32,24	34,49
Мышцы окорочка	55,07	5,48	-2,14	91	5,9	-	23,68	23,10	26,84

Рисунок 19 - Спектрограммы коэффициентов отражения ММО птиц

Приведенные на рисунке и в таблице данные доказывают отличие мяса механической обвалки цесарок от мяса механической обвалки кур, связано с более высоким содержанием пигментов в данном виде сырья. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что мясо цесарок содержит большее количество цветообразующих пигментов, чем мясо кур и, как следствие, имеют большие отличия в цветности. От количества пигмента зависит доза вводимого нитрита натрия - реагента в реакции образования цветности изделий и поэтому необходима строгая коррекция его массовой доли в рецептурах изделий с использованием мяса цесарок. В частности, целесообразно вносить такую же массовую долю нитрита натрия в изделия из мяса цесарок, как и в рецептуры с использованием говядины.

Учитывая уникальность некоторых химических компонентов мяса цесарок, представляет научно-практический интерес оценка специфичности аромата и его изменений в процессе технологической обработки и хранения, исследовать возможности этого вида сырья в производстве диетических продуктов питания.

Для решения этих задач, нами был применен метод пьезокварцевого микровзвешивания, описание которого приведено в главе 2. Мясо цесарки (мышцы грудной части, окорочка, ММО) сравнивали с мясом кур. Для тестируемых проб характерен идентичный аромат, отражающийся сходным составом равновесной газовой фазы (РГФ) над пробами (рисунок 20).

Рисунок 20 - Визуальные отпечатки максимальных сигналов сенсоров в РГФ над тестируемыми пробами сырого мяса птиц.

Для тестируемых проб характерен идентичный аромат, отражающийся сходным составом РГФ над пробами. В составе аромата мяса цесарок меньше полярных органических веществ (спирты, кислоты), а в мясе кур их концентрация больше. РГФ над грудной частью для мяса цесарки на 25 % меньше, чем для мяса кур. РГФ над мышцами окорочка для мяса цесарки на 17 % меньше, чем для мяса кур.

По характеру выходных кривых сорбции установлено, что аромат мяса механической обвалки цесарок образован органическими веществами с большей молярной массой, чем мяса механической обвалки кур.

В процессе производства необходимо обеспечить условия сохранности мясного сырья. С этой целью проводили исследование охлажденного мяса цесарок в процессе хранения по органолептическим, микробиологическим показателям и изменениям кислотного и перекисного числа. Значение показателей снимали в течение 10 суток хранения и фиксировали их изменения. В период хранения условия окружающей среды колебались в незначительных пределах: температура 0 1С; относительная влажность воздуха 85 + 95%.

Рисунок 21 - Оценка органолептических показателей мяса цесарки в процессе хранения

Рисунок 22 - Изменение КМАФАМ в процессе хранения

Рисунок 23 - Пероксидное число  Рисунок 24 - Кислотное число

Исследования ФТС весьма важный этап в рациональных подходах переработки сырья, так как они определяют качество готовых продуктов и степень его приемлемости для производства продуктов различных ассортиментных групп.

Для разработки технологии нового продукта из мяса цесарок необходимо определить функционально-технологические свойства, которые влияют на конечные потребительские свойства и качество продукции. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Функционально-технологические свойства мяса птицы

Вид сырья	Образец	ВСС, %	ВУС, %	ЖУС, %	ЭС, %	СЭ, %
Мясо цесарок	мышцы грудной части	78,3	75,6	66,7	82,2	95,6
	мышцы окорочка	72,4	70,5	63,5	78,3	96,2
Мясо кур	мышцы грудной части	62,1	51,4	63,4	78,3	91,8
	мышцы окорочка	60,1	49,4	59,7	76,2	94,2
ММО	цесарок	65,21	62,50	40,01	45,00	60,00
	кур	45,21	43,00	38,01	42,00	54,00

Изучив основные характеристики мяса и продуктов переработки цесарок белой волжской породы, можно сделать вывод, что данные виды сырья не имеют ограничений по применению в производстве пищевых продуктов. Учитывая высокую пищевую и биологическую ценность, продукты переработки цесарок могут быть успешно применены в рационах питания населения разных возрастов и физиологического состояния, в частности для геродиетического питания.

Глава V. Разработка частных технологий производства птицепродуктов широкого потребительского спроса на основе продуктов переработки цесарок

В соответствие с одной из поставленных задач на заключительном этапе исследований были обоснованы и реализованы варианты использования продуктов переработки цесарок для создания функциональных продуктов со сбалансированным составом пищевых и биологически активных веществ.

Общая оценка функционально-технологических свойств, биологической и пищевой ценности подтверждают возможность использования мяса цесарок. Высокая массовая доля белка, невысокое содержание жира, значительная доля незаменимых аминокислот и расчет биологической ценности ММО цесарок подтверждают возможность использования данного вида сырья в производстве геродиетических продуктов питания (рулетов и зраз).

В лабораторных условиях было проведено моделирование рецептур готовых продуктов по показателям биологической ценности. В качестве программного обеспечения использовалась программа Generik 2.0. С учетом особенностей технологии и соотношения компонентов были разработаны модифицированные рецептуры рулетов и зраз, в основе которых лежит мясо цесарок. Производство рулетов и зраз осуществляется в соответствии с модифицированной технологической схемой.

Оценочными критериями служили химический состав, выход готового продукта, перевариваемость и органолептические показатели. Для характеристики пищевой ценности мясных продуктов важно иметь представление об их химическом составе. С этой целью определяли массовую долю основных химических веществ, а также энергетическую ценность и выход готового продукта (табл. 9). Далее были исследованы качественные характеристики готовых продуктов (таблица 10).

В основе технологий продуктов геродиетического питания лежит модификация традиционных, обеспечивающих повышение содержания полезных ингредиентов до уровня, соотносимого с физиологическими нормами их потребления (10Ц50% от средней суточной потребности).

Таблица 9 - Качественные показатели продуктов из ММО птиц

Наименование показателя	Рулет запеченный с зеленью из ММО цесарок	Рулет запеченный с зеленью из ММО кур	Рекомендуемое потребление для пожилых людей, г
Массовая доля влаги, %	67,1	69,5
Массовая доля белка, %	21,1	19,2	66
Массовая доля жира, %	8,4	9,6	74
Энергетическая ценность ккал/кДж	173,7/729,5	154,2/647,6	2200/9210
Выход, %	85	83

Таблица 10- Органолептическая оценка продуктов из ММО птицы

Показатели качества по 9-ти бальной шкале	Наименование продукта
	Рулет запеченный с зеленью из ММО цесарок	Рулет запеченный с зеленью из ММО кур
Внешний вид	7,3	5,5
Вид и цвет на разрезе	8,7	7,5
Аромат	8,8	8,5
Вкус	8,7	7,5
Консистенция	8,5	5,7
Сочность	8,2	8,5
Общая оценка	8,3	7,2

Также в соответствие с одной из поставленных задач на заключительном этапе исследований были обоснованы и реализованы варианты использования мяса цесарки в технологии запеченных продуктов.

В настоящее время особым спросом пользуются кулинарные изделия из мяса птицы, учитывая предложенный рациональный вариант разделки тушки цесарки, обоснованы условия посола и разработана модифицированная технологическая схема производства кулинарных изделий из мяса цесарки.

В лабораторных условиях было проведено моделирование рецептур готовых продуктов по показателям биологической ценности. В качестве программного обеспечения использовалась программа Generik 2.0. На основе проведенных исследований разработана технологическая схема кулинарных изделий (Окорочок запеченный и Кармашек запеченный с сыром).

Готовые продукты оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям в сравнении с аналогом, полученным из мяса кур.

Органолептическая оценка (Таблица 11) по 9-ти бальной шкале показала, что Кармашек запеченный с сыром почти по всем показателям приближается к максимальной оценке. Отмечено незначительное отклонение по внешнему виду, что связано с подсыханием поверхности и дает повод рекомендовать применение при производстве этих кулинарных изделий декоративных маскирующих обсыпок.

Разделение тушек на части производится вручную или на машине, с выделением филе и окорочка. Посол выделенных частей осуществляется методом шприцевания. Предварительно готовят рассол. Экспериментальным путем было установлено, что оптимальный эффект достигается при шприцевании 30% рассола к массе используемого сырья.

Таблица 11 - Органолептическая оценка продуктов из мяса птицы

Показатели качества по 9-ти бальной шкале	Наименование продукта
	Окорочок запеченный из мяса цесарки	Окорочок запеченный из мяса кур	Кармашек запеченный с сыром из мяса цесарки	Филе фаршированное из мяса кур
Внешний вид	8,2	8,1	8,3	8,2
Вид и цвет на разрезе	8,7	8,6	8,8	8,8
Аромат	8,4	8,4	8,6	8,6
Вкус	8,4	8,3	8,7	8,6
Консистенция	8,4	8,3	8,4	8,3
Сочность	8,6	8,5	8,6	8,4
Общая оценка	8,4	8,3	8,6	8,5

Для оценки биологической ценности пищевого продукта была исследована переваримость белков пищеварительными ферментами в опытах in vitro.

Показатель перевариваемости системой пищеварительных ферментов пепсин-трипсин (in vitro) позволяют оценить скорость ферментативного гидролиза опытного образца. Как видно на рисунке 25 с ходом времени прослеживается накопление продуктов процесса перевариваемости, причем отмечается более высокий темп на этапе внесения трипсина.

Рисунок 25 - Перевариваемость продуктов из мяса птицы системой пищеварительных ферментов пепсин-трипсин (in vitro)

Анализируя приведенные данные можно заключить, что разработанные продукты из ММО цесарки по пищевой ценности не уступают аналогичным продуктам из мяса кур и удовлетворяют требованиям геродиетического питания.

Предложенные технологии успешно прошли производственную апробацию на базе ООО Интерптица.

ВЫВОДЫ

1. Установлены и уточнены массовый выход различных частей тушки цесарки и ММО. Содержание мышечной ткани в грудной и бедренной частях тушки цесарок составляет 67,8 % и 57,1 % соответственно. Выход мясной фракции к массе тушки для цесарок при механической обвалке составил 16,7 %, выход к массе сырья - 57,8 %.
2. Исследование химического состава мяса цесарки показало, что в мышцах грудной части содержится 20,1 % белка против 19,4 % в мышцах окорочка, а жира - соответственно 2,9 % и 4,7 %. ММО цесарок содержит массовую долю белка 16,3 % при сравнительно низком содержании жира (8,2%). Оценка биологической ценности показала, что у белков грудной части тушки цесарки она составляет 79,41 %, а у белков бедренной мышечной ткани - 76,04 %, у ММО - 64,90 %.
3. Изучена динамика биохимических процессов, протекающих в различных анатомических участках тушек цесарок в процессе автолиза. Установлены особенности морфологических и биохимических особенностей мяса цесарок в процессе хранения и выявлено, что автолиз имеет характерные периоды и развивается в течение 24 часов. Динамика биохимических изменений коррелирует с уровнями функционально-технологических свойств и имеет практическое значение.
4. Изучены цветовые характеристики мяса цесарок. Установлено, что мясо цесарки имеет большие отличия в цветности по сравнению с мясом кур из-за более высокого уровня содержания миоглобина. Это позволяет использовать в рецептурах из мяса цесарки меньшее количество нитрита натрия.
5. Оценка аромата мяса цесарок в сравнении с мясом кур, показала идентичность ароматов мяса птиц, что позволяет использовать мясо цесарки в рецептурах птицепродуктов в качестве замены мяса кур для расширения ассортимента вырабатываемой продукции.

6. При помощи оценки сбалансированности ингредиентов рецептуры на основе расчетов биологической ценности с использованием ЭВМ и результатов органолептической оценки установлены оптимальные рецептурные решения специализированных мясных продуктов из ММО цесарок.

7. Анализ рынка показал, что такая ассортиментная группа будет пользоваться спросом. По итогам проведенных исследований разработана техническая документация на технологию производства кулинарной продукции из мяса цесарки. Проведенные расчеты показывают экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит 624,15 тыс. р. при имеющемся поголовье цесарок, целесообразность и социальное значение разработок. Проведена лабораторная и промышленная апробация разработанных технологий, на базе ООО Интерптица, г. Воронеж.

Основные результаты диссертации опубликованы

в следующих работах

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1.        Антипова, Л.В. Пищевая ценность и свойства мяса механической обвалки цесарки [Текст]/Л.В. Антипова, С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев // Мясная индустрия. - 2011. - №.5 - С. 24-28. - 0,32 п.л. (лично автором - 0,2 п.л.)

Статьи и материалы конференций

2.        Антипова, Л.В. Перспективы использования мяса цесарок для производства мясных продуктов [Текст] / Л.В. Антипова, Д.Ю. Ковалев // Материалы международной научно-технической конференции Инновации технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство. - ВГТА. - 2008. - С.64-65. - 0,13 п.л. (лично автором - 0,07 п.л.)

3.        Полянских, С.В. Опыт и перспективы промышленного цесарководства в России [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев // Материалы XLVII отчетной научной конференции ВГТА. - 2008. Ц  С. 203-204. - 0,13 п.л. (лично автором - 0,08 п.л.)

4.        Полянских, С.В. Пищевая ценность и функциональные свойства мяса цесарок [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев // Материалы

XLVIII отчетной научной конференции ВГТА. - 2009. Ц  С. 123-124. - 0,13 п.л. (лично автором - 0,08 п.л.)

5.        Полянских, С.В. Обоснование использования мяса цесарок механической обвалки в технологии птицепродуктов [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев // Материалы XLIX отчетной научной конференции ВГТА. - 2010. Ц  С. 153-154. - 0,13 п.л. (лично автором - 0,08 п.л.)

6.        Антипова, Л.В. Исследования мяса цесарок с целью использования его в технологии функциональных продуктов питания [Текст] / Л.В. Антипова, С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев // Материалы Всероссийской науч.-практ.  конф. с межд. участием Инновационные технологии в пищевой промышленности - Самарский государственный технический университет. - Самара, 2009. - С. 91Ц92. - 0,13 п.л. (лично автором - 0,07 п.л.)

7.        Полянских, С.В. Обоснование возможности использования мяса цесарок в технологии производства функциональных продуктов питания [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев, Е.В. Пузина, И.В. Браташ // Материалы III Международной науч.-техн. конф. Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности (приоритеты развития) / ВГТА. - Воронеж, 2009. - С. 292-294.- 0,2 п.л. (лично автором - 0,08 п.л.)

8.        Полянских, С.В. Биотехнологический потенциал мяса цесарок в технологии функциональных продуктов питания [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев, Е.В. Пузина, И.В. Браташ // Материалы Первого студенческого форума Биотехнология XXI века / Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева - Астана, 2010. - С.144-146. - 0,2 п.л. (лично автором - 0,08 п.л.)

9.        Ковалев, Д.Ю. Мясо цесарки в технологии функциональных продуктов питания [Текст] / Д.Ю. Ковалев // В мире научных открытий. - 2010. Ц№4 - С. 98-99. В журнале представлены материалы II Всероссийской научной конференции Научное творчество XXI века, 2010-Красноярск.- 0,13 п.л. (лично автором - 0,13 п.л.)

10.        Полянских, С.В. Оценка качества мяса цесарок применительно к технологии продуктов функционального питания [Текст] / С.В. Полянских, Д.Ю. Ковалев, Е.В. Пузина, И.В. Браташ // Современные наукоёмкие технологии - 2010. Ц№3 - С. 66. - 0,07 п.л. (лично автором - 0,03 п.л.)

Подписано в печать 29.11.2011. Формат 60 х 84 1/16.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ. № 328

ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий

(ФГБОУ ВПО ВГУИТ)

Отдел полиграфии ФГБОУ ВПО ВГУИТ

Адрес академии и отдела полиграфии:

394036, Воронеж, пр. Революции, 19

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям