Geum.ru

Принципы разработки альтернативных вариантов рациональных технологий мясных продуктов нового поколения с адаптированными пищевыми добавками

Вид материалаАвтореферат
Уровни введения сахара и лактулозосодержащих препаратов
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Отклонение по содержанию нитрозопигментов не более 3-5%;

Величина цветового модуля исследуемых систем возрастает в соответствии с уменьшением количества вводимых в эту систему редуцирующих сахаров - препаратов «Лактусан» и «Лаэль». Несмотря на различие в уровне рН контрольного NOR и опытного PSE образцов, цветовые характеристики готового продукта с максимальным введением лактулозосодержащих препаратов приближены к цветовым характеристикам контроля из NOR сырья.

Использование пакета прикладных программ HyperChem Release 7.01 позволило разработать и предложить гипотетическую модель процесса взаимодействия миоглобина (Мb) и лактулозы, основанную на анализе перераспределения электронной плотности молекул (рис.10,11).




а) б)

Рисунок 10 – Структурная модель миоглобина и лактулозы (а - до геометрической оптимизации; б – после геометрической оптимизации)

Согласно спроектированной модели взаимодействия миоглобина и лактулозы происходит перераспределение электронной плотности на участках миоглобина (рис.11 а, б). При этом образуются метастабильные тройные комплексы «гем-лактулоза-NO», или «гемм-лактоза-NO», которые при тепловой обработке дают устойчивые окрашенные производные. Об образовании тройных надмолекулярных комплексов свидетельствует изменение суммарной энергии Total Energy (для миоглобина - -166019 ккал/моль, для системы «миоглобин – лактулоза» - -409961 ккал/моль), при этом дипольный момент возрастает почти в три раза. По нашему мнению происходит некоторое изменение конформации белковой молекулы, в результате чего возрастает доступность железа для взаимодействия с оксидом азота и углеводом. Это может быть обусловлено также увеличением гидрофильных областей по отношению к молекулам оксида азота. Можно полагать, что образование полей с высокой электронной плотностью в надмолекулярных комплексах приводит к интенсивному взаимодей-ствию Mb с оксидом азота и углеводом с образованием стойкого соединения Mb-углевод-NO, дающего устойчивую окраску готового продукта. Следовательно, использование лактулозы приводит не только к оксиредукционным изменениям нитрита натрия с восстановлением до оксида азота, но и к изменению потенциала системы, включающей Mb, MetMb, NO и углевод, и увеличению его реакционной способности.

Для подтверждения данных теоретических положений были проведены исследования по проверке полноты реакции нитрита натрия в процессе цветообразования готового продукта. В опытных образцах отмечено значительное увеличение количества нитрозопигментов, что свидельствует об активизации взаимодействия миоглобина и метмиоглобина с оксидом азота, при этом количество нитрозопигментов возрастает прямопропорционально увеличению количества вносимого в фаршевую систему препарата лактулозы. Высокая химическая активность лактулозосодержащих препаратов, по сравнению с сахарозой, способствует более полной трансформации нитрита (табл. 6), в связи с чем в опытных образцах со 100% уровнем введения препаратов «Лактусан» и «Лаэль», зарегистрировано повышенное содержание нитрозопигментов - 61,68 % и 64,13 %, соответственно. При 50 %-ном уровне введения указанных препаратов содержание нитрозопигментов превысило показатели контрольных образцов и составило 57,92 % и 63,95 %, При 25 % уровне содержание нитрозопигментов находилось практически на том же уровне, что и у контрольных образцов из PSE и NOR свинины с традиционным количеством сахарозы.




а) б)

Рисунок 11 – Распределение электронной плотности в комплексе «миоглобин – лактулоза» (а - до геометрической оптимизации; б – после геометрической оптимизации)

Повышенное содержание нитрозопигментов свидетельствует о высокой степени взаимодействия миоглобина с нитритом натрия в присутствии лактулозосодержащих препаратов, в результате чего снижается количество остаточного нитрита - в 3 – 5 раз по сравнению с контрольными, в зависимости от количества вносимого препарата «Лактусан» и «Лаэль». Показано, что препараты «Лаэль» и «Лактусан» способствуют более полному вовлечению нитрита в процесс цветообразования, что подтверждают экспериментальные исследования по определению нитрозаминов и нитратов.

Для достижения оптимальных качественных показателей готового продукта необходимо создание многоцелевого функционального модуля (МФМ), использование которого приведет к модификации PSE свойств: увеличению ВСС, СМС, ФТС мясных систем, повышению выхода, улучшению и стабилизации цвета, снижении содержания остаточного нитрита. В этой связи с целью оптимизации состава модуля проведены исследования по изучению влияния комплекса фосфатных, белковых и лактулозосодержащих препаратов на функционально-технологические свойства и качественные характеристики фаршевых систем и готовых образцов из PSE свинины.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали стандартным методом наименьших квадратов. Система линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов (а0,, а1, а2, … а123) решалась методом наименьших квадратов с применением метода квадратных корней, что позволило вычислить коэффициенты уравнений регрессий в безразмерной форме и в натуральных величинах, адекватно описывающих влияние комплексного введения трех препаратов на функционально-технологические свойства фаршевых систем и готовые продукты.

Установлено, что введение в рецептуру фарша вареных колбас из PSE свинины лактулозосодержащих препаратов как отдельно, так и в комплексе с белками и фосфатами, положительно влияет на цветовые характеристики готового продукта из этого сырья, способствует уменьшению содержания остаточного нитрита натрия и увеличению образования нитрозопигментов в готовом продукте (рис. 12а,б).


100 % 100% 25 % 50 % 100 % 25 % 50% 100%

Уровни введения сахара и лактулозосодержащих препаратов, %



Уровни введения сахара и лактулозосодержащих препаратов, %



а) б)

Рисунок 12 – Содержание а - остаточного нитрита натрия, б – нитрозопигментов

Для определения оптимальных уровней внесения исследуемых препаратов, при которых достигается наиболее приемлемый результат выходных параметров, с помощью вычисленных коэффициентов уравнений регрессий были проведены расчеты значений функций с визуализацией данных. Величинами, наиболее характеризующими функционально-технологические свойства фаршевых систем, является водосвязывающая способность (ВСС), а готового продукта – водоудерживающая способность (ВУС) и потери при тепловой обработке (ПТО). Для наглядности динамики изменения ВСС была локализована интересующая окрестность и в ней проведены исследования значений данного показателя. Ориентируясь на оптимальные значение водосвязывающей способности мясных систем - 98,1%, было показано, что его можно получить шестью различными способами (табл. 7), путем варьирования таких факторов, как уровень внесения белкового препарата (Х2) и фосфата (Х3).

Таблица 7 – Динамика изменения показателя ВСС от уровня введения Х2 – белка «Аркон-S» и Х3 – фосфата «Пуромикс-66»

x2
x3

.248
.287
.326
.365
.404
.444
.483
.522
.561
.600

1.885
96.595
96.899
97.203
97.507
97.810
98.114
98.418
98.722
99.026
99.330

1.991
96.671
96.969
97.267
97.566
97.864
98.162
98.460
98.759
99.057
99.355

2.097
96.747
97.039
97.332
97.624
97.917
98.210
98.502
98.795
99.088
99.380

2.202
96.823
97.109
97.396
97.683
97.970
98.257
98.544
98.831
99.118
99.405

2.308
96.898
97.180
97.461
97.742
98.024
98.305
98.586
98.868
99.149
99.430

2.414
96.974
97.250
97.526
97.801
98.077
98.353
98.628
98.904
99.180
99.455

2.520
97.050
97.320
97.590
97.860
98.130
98.400
98.670
98.940
99.210
99.480

2.625
97.126
97.390
97.655
97.919
98.184
98.448
98.712
98.977
99.241
99.505

2.731
97.202
97.461
97.719
97.978
98.237
98.496
98.754
99.013
99.272
99.530

2.837
97.278
97.531
97.784
98.037
98.290
98.543
98.796
99.049
99.302
99.555

2.943
97.354
97.601
97.849
98.096
98.343
98.591
98.838
99.086
99.333
99.580

3.048
97.430
97.671
97.913
98.155
98.397
98.638
98.880
99.122
99.364
99.605

3.154
97.506
97.742
97.978
98.214
98.450
98.686
98.922
99.158
99.394
99.630

3.260
97.582
97.812
98.042
98.273
98.503
98.734
98.964
99.195
99.425
99.655

3.366
97.657
97.882
98.107
98.332
98.557
98.781
99.006
99.231
99.456
99.680

3.471
97.733
97.952
98.172
98.391
98.610
98.829
99.048
99.267
99.486
99.706

3.577
97.809
98.023
98.236
98.450
98.663
98.877
99.090
99.304
99.517
99.731

3.683
97.885
98.093
98.301
98.509
98.716
98.924
99.132
99.340
99.548
99.756

3.789
97.961
98.163
98.365
98.568
98.770
98.972
99.174
99.376
99.578
99.781

3.894
98.037
98.233
98.430
98.627
98.823
99.020
99.216
99.413
99.609
99.806

4.000
98.113
98.304
98.495
98.685
98.876
99.067
99.258
99.449
99.640
99.831

Стремясь свести дозу внесения фосфатного препарата к минимуму, был принят вариант соответствующий следующему уровню введения препаратов: белок (Х2) «Аркон-S»=4,0 % и фосфат (Х3) «Пуромикс-66»=0,248 % (≈0,25 %). Полученные графики поверхности отклика и изолиний ее сечений (рис. 13) визуализируют процесс увеличения водосвязы-вающей способности в зависимости от варьируемых факторов.






Рисунок 13 – Изменение водосвязывающей способности в зависимости от уровня введения препаратов «Аркон-S» и «Пуромикс -66»



По аналогии была проведена математическая обработка экспериментальных данных для совместного использования препаратов – «Лактусан», МБК «Мол-Про», фосфата «Олбрайт». Полученные уравнения регрессии идентичны ранее описанным нами уравнениям, рассчитанным при внесении препаратов «Лаэль», СБК «Аркон-S», фосфата «Пуромикс-66».

Результаты математического моделирования позволили определить количество используемых добавок (в %) в составе МФМ:

-СБК «Аркон-S» - фосфат «Пуромикс-66» - препарат «Лаэль»: 4,0 – 0,25 – 0,15;

- МБК «Мол-Про» - фосфат «Олбрайт» - препарат «Лактусан»: 3,6 – 0,518 – 0,15.

Экспериментальная проверка данных, полученных в результате математического моделирования, подтвердила достоверность расчетного количественного соотношения компонентов в МФМ, способного модифицировать свойства фаршевых систем при производстве колбас из свинины PSE (табл. 8).

Таблица 8 – Расчетные и экспериментальные значения основных технологических показателей

Показатели
СБК «Аркон»-S:

фосфат «Пуромикс-66»: препарат «Лаэль»
МБК «Мол-Про»:

фосфат «Олбрайт»:

препарат «Лактусан»

Эксперимент
Расчет
Эксперимент
Расчет

Водосвязывающая способность, %
97,9±1,3
98,1
96,5±1,2
96,4

Водоудерживающая способность, %
80,9±1,1
81,2
81,0±0,9
81,0

Потери при тепловой обработке, %
1,04±0,01
1,09
0,68±0,01
0,77

Проведенные аналитические и экспериментальные исследования позволили сформировать научные принципы создания и использования многоцелевых функциональных модулей на основе белковых препаратов животного и растительного происхождения, пищевых фосфатов и лактулозосодержащих препаратов для модификации свойств PSE сырья при производстве вареных колбас с гарантированными показателями качества.

Шестая глава посвящена научным аспектам создания многоцелевого функционального модуля на основе деминерализованной молочной сыворотки (ДМС), адаптированного к мясным системам.

Рассматривая вопрос использования молочной сыворотки в качестве одного из рецептурных компонентов мясопродуктов, следует уделить особое внимание специфичности его состава - значительному количеству кальция. С одной стороны необходимо учитывать, что взаимодействие ионов кальция с кальцийзависимыми белками мышечной ткани, являющейся основным элементом мясного сырья, вызовет изменения структуры белковых молекул, что повлечет за собой изменение функционально-технологических свойств сырья (эмульгирующей, гелеобразующей и водосвязывающей способности). С другой стороны это возможность обогащения ценным макроэлементом пищевых продуктов лечебно-профилактического и функциональ-ного назначения.

При использовании молочной сыворотки в колбасном производстве, в естественном виде и в виде белковых концентратов на ее основе, в мясную систему вносят не только определенное количество белков, лактозы и кальция, но и значительную часть одновалентных ионов – натрия и калия. При этом уровень их внесения нерегулируем, что не позволяет с большой достоверностью прогнозировать свойства системы и, в конечном итоге, качество готового продукта.

Появление современных методов обработки полидисперсных биологических систем, таких как деминерализация, позволяет не только удалить часть минеральных веществ, содержащихся в сыворотке, но и способствует ее частичному раскислению. Деминерализация молочной сыворотки предполагает изменение не только минерального состава, но и физико-химических свойств. Учитывая данные, полученные при проведении поискового эксперимента, в качестве объекта исследования выбрана молочная сыворотка (подсырная и творожная) с уровнем деминерализации 50±2 %, обеспечивающим оптимальный интервал значений рН для мясных систем. Перед проведением процесса обессоливания молочную сыворотку сгущали до концентрации сухих веществ в системе 20 %, необходимой для максимальной электропроводности.

Анализ минерального состав концентрированной подсырной несоленой и творожной сыворотки до и после деминерализации (табл. 9) показал, что процесс деминерализации привел к снижению содержания ионов натрия в три раза, ионов калия – в 3,5–4 раза по сравнению с натуральной сгущенной сывороткой, уменьшению концентрации двухвалентных ионов – Са2+ для творожной – в 2 раза, для подсырной сыворотки – в 1,6 раза и Mg2+, а также анионов фосфора. Однако, значительное количество двухвалентных ионов сохраняется в системе, причем часть из них переходит в ионизированное состояние, что может быть обусловлено удалением одновалентных ионов натрия и калия.

Таблица 9 – Минеральный состав молочной сыворотки с концентрацией сухих веществ 20 % (n=3, V<16)

Вид сыворотки
Минеральный состав, мг/л

Макроэлементы
Микроэлементы

Na
K
Ca
Mg
P
Zn
Fe
Mn

Творожная сыворотка

до деминерализации
191
45
403,5
15,4
195,1
0,18
1,1
4,5

после деминерализации (УД=50 %)
63,0
11,0
202,0
14,6
131,6
0,16
1,0
3,5

Подсырная несоленая сыворотка

до деминерализации
312
78
163,5
12,6
134
0,17
0,71
4,6

после деминерализации (УД=50 %)
100,0
22,0
102,0
12,0
111,5
0,15
0,65
3,5

Установлено, что существует зависимость между величиной рН и концентрацией Са2+как в натуральной, так и деминерализованной сыворотке. При этом, не смотря на то, что в результате деминерализации количество общего кальция в сыворотке уменьшилось, уровень ионизированного Са2+ соответствует его содержанию в необработанной молочной сыворотке, что дает основание утверждать, что в процессе электродиализа происходит перераспределение связанного и ионизированного кальция, относительно его общего содержания в системе молочной сыворотки. При этом в интервале рН, наиболее приемлемом для мясопродуктов - 6,0-7,0 ед., сохраняется значительное количество Са2+ (7 – 27 ммоль/л), теоретически достаточного для инициирования процесса ионотропного гелеобразования кальцийзависимых белков.

Для оценки возможности целенаправленного использования молочной демине-рализованной сыворотки в качестве катализатора структурообразования проведены исследования характеристик гелей, полученных на основе соевого белкового концентрата, при гидратации его творожной и подсырной деминерализованной сывороткой с массовой долей сухих веществ 10 % и 20 %. В качестве исследуемых показателей были выбраны критическая концентрация гелеобразования (ККГ) и степень пенетрации термообработанных гелей при уровне гидратации препаратов от 1:4 до 1:9 с интервалом разведения 0,5. Экспериментальное определение величины ККГ суспензий соевого концентрата показало, что при использовании воды в качестве растворителя данный показатель составил 11,7 %, в то время как для творожной сыворотки (СВ=10%) критической концентрацией гелеобразования является 10,8 %, для подсырной сыворотки (СВ=10%) – 10,2 %.

При изучении кинетики процессов гелеобразования систем «соевый белок – деминерализованная молочная сыворотка» проводилась также оценка влияния количества внесенного в систему ионизированного кальция. Полученные данные свидетельствуют о том, что при высокой концентрации соевого белка в системе и содержании ионов Са2+ до 108 мг/кг, процессы структурирования протекают достаточно интенсивно, что позволяет получить прочные и стабильные гели для использования в технологии мясопродуктов.

С учетом специфичности свойств ДМС проведены исследования по определению ее влияния на структурирование мясных фаршевых систем. На основании изучения СМС фаршевых систем (ПНС - для сырых фаршей и степень пенетрации - для термообработанных продуктов) установлено, что внесение 15 % и 20 % сыворотки (количество Са2+ составляет 21 – 28 мг/кг для подсырной и 81 - 108 мг/кг для творожной) способствует уплотнению фаршевых систем, что свидетельствует о положительном влиянии ионов Са2+ на процессы структурообразования мясных систем (табл. 10) и улучшения их ФТС.

Таблица 10 – Физико-химические и структурно-механические показатели фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Показатели
Уровень введения, %

Вода
Подсырная сыворотка
Творожная сыворотка

10
15
20
10
15
20
10
15
20

Сырой фарш

рН, ед.
6,28
6,31
6,39
6,22
6,35
6,42
6,11
6,17
6,21

Содержание влаги, %
78,0
78,7
79,7
75,35
75,9
76,5
75,56
76,1
76,7

ВСС, в % к общей влаге
96,8
96,1
95,0
98,5
98,9
99,1
98,1
100
96,3

ПНС, Па
1817,2
1547,5
1207,4
2216,3
1937,0
1541,3
2315,7
2028,5
1667,3

Пластичность, см2/г
3,73
4,13
4,4
3,35
3,75
4,2
3,12
3,58
4,0

Са++, в мг/кг
следы
следы
следы
14
21
28
54
81
104

После термообработки

рН, ед.
6,34
6,39
6,48
6,31
6,40
6,49
6,21
6,28
6,32

Содержание влаги, %
75,9
76,4
77,0
74,6
74,8
75,6
75,0
74,7
53,8

ВУС, в % к общей влаге
77,0
76,4
76,0
74,6
74,8
75,6
75,0
74,9
53,8

Степень пенетрации, мм
1,5
2,3
2,7
1,8
2,0
2,3
1,6
1,8
0,9

Следует отметить, что опытные модели с использованием деминерализованной подсырной сыворотки превосходят по ряду показателей (ВСС, ВУС) как контрольные образцы, так и модели с деминерализованной творожной сывороткой, что обусловлено оптимальным для мышечных белков содержанием ионизированного кальция. В целом, уровень введения молочной сыворотки при ее использовании в мясных фаршевых системах должен коррелировать с количеством вносимых в систему ионов кальция. Компенсировать избыток Са2+ может комбинация с молочной сывороткой кальцийзависимых белков растительного (белки сои) и животного (белки молока) происхождения.

Способность образовывать и стабилизировать эмульсии относится к числу важнейших функционально-технологических свойств пищевых белков. Диаграмма стабильности эмульсий (рис. 14а) свидетельствует о положительном влиянии процесса деминерализации на эмульгирующую способность сывороточных белков молока, что приводит к увеличению объема стабильной эмульсии. Можно полагать, что возраста-ние эмульгирующей способности сывороточных белков обусловлено проведением обессоливания. Для деминерализованной сыворотки ЭС составляет 201,4 г масла на 1 г белка, для натуральной сыворотки – 182,5 г масла на 1 г белка. Сравнительный анализ ЭС соевых белков, белков сухого обезжиренного молока (СОМ) и белков деминерализованной сыворотки позволил установить, что максимальный объем стабильной эмульсии достигается при исходной доле жировой фазы 70 % для всех исследуемых образцов (рис.14б). При этом максимальная ЭС характерна для раствора деминерализованной подсырной сыворотки, что выгодно отличает сывороточные белки молока от других белков. Так, для обезжиренного молока данный показатель составил 187,6 г масла на 1 г белка, для раствора соевого концентрата - 172,5 г масла на 1 г белка, что, соответственно, на 7,3 % и 11,7 % меньше по сравнению ЭС сывороточных белков после деминерализации.



а) б)

Рисунок 14 – Эмульгирующая способность: а - натуральной и деминерализованной молочной сыворотки (УД = 50 %); б - обезжиренного молока, соевого концентрата и деминерализованной молочной сыворотки (УД=50 %)

При проектировании состава функционального пищевого модуля на основе деминерализованной сыворотки с высокими ФТС проведено исследование влияния соотношения «Деминерализованная молочная сыворотка : Сухое обезжиренное молоко : Соевый белковый препарат» на интегральную ЭС. Экспериментальные исследования проводили по матрице планирования двухфакторного эксперимента ПЭФ22. В результате реализации униформ-рототабельного плана и статистической обработки полученных экспериментальных данных с помощью программ «Fisher» и «STATISTICA 5.5», получили уравнения регрессии, характеризующие изменение ЭС и максимального объема стабильной эмульсий от количества СОМ (Х1) и СБП (Х2) :

-для ЭС до и после термообработки:

Y1=38,021 – 2,556X1 + 18,445X2 + 0,07X12 – 0,108X1X2 – 0,417X22

Y2 = 37,124 – 2,377X1 + 17,776X2 + 0,06X12 – 0,105X1X2 – 0,401X22

-для максимального объема стабильной эмульсии до и после термообработки:

Y3 = 14,057 + 2,599X1 + 4,17X2 – 0,05X12 – 0,043X1X2 – 0,093X22

Y4 = 27,551 + 1,308X1 + 2,006X2 – 0,028X12 – 0,014X1X2 – 0,046X22

На основе математического анализа полученных результатов можно прийти к выводу, что оптимальными значениями варьируемых факторов являются: концентрация соевых белков – 10 %, концентрация белков обезжиренного молока – 21%. При этом основную часть белков модульной системы составляют белки деминерализованной молочной сыворотки (до 69 %).

На этапе разработки состава модуля, основу которого составляла ДМС с УД = 50% (подсырная или творожная), изучено влияние уровня его введения на ФТС и СМС мясных фаршевых систем, в том числе и в зависимости от характера автолиза исходного сырья. Анализ полученных данных (табл.11) свидетельствует, что использование МДМ в количестве 15 % к массе сырья приводит к повышению ВСС фарша опытных образов до 95,6 % к общей влаге (подсырная сыворотка) и 95,3 % – с творожной сывороткой, что на 3,5 % и 3,2 %, соответственно, выше контрольного, что обусловлено как повышением рН системы, так и присутствием в белковом модуле ионизированного кальция, вступающего во взаимодействие с миофибриллярными кальцийзависимыми белками.

Таблица 11 – Качественные показатели модельных фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Наименование показателя
Конт

роль
С подсырной сывороткой
С творожной сывороткой

5 %
10 %
15 %
20 %
5 %
10 %
15 %
20 %

сырой фарш

Содержание влаги, %
66,7
67,32
67,81
68,26
69,73
67,35
67,84
67,91
69,68

Величина рН
6,11
6,21
6,28
6,35
6,45
6,16
6,22
6,31
6,41

ВСС, в % к общей влаге
92,1
94,5
94,9
95,6
95,5
93,3
94,4
95,3
94,5

ПНС, Па
1471
1428
1384
1369
1312
1427
1388
1354
1303

Пластичность, см2/г
5,66
6,03
7,43
8,3
9,06
6,08
7,5
8,26
9,1

термообработанный фарш

Содержание влаги, %
64,71
65,25
65,4
66,09
67,36
64,71
65,4
66,09
67,36

Величина рН
6,39
6,41
6,45
6,5
6,58
6,31
6,38
6,44
6,49

ВУС, в % к общей влаге
66,9
77,8
78,9
79,5
79,0
75,5
77,4
78,4
78,3

Степень пенетрации, мм
3,9
4,8
5,1
5,4
5,8
4,5
4,7
5,1
5,8

Выход, % к массе сырья
106,0
109,3
110,8
112,1
112,7
106,5
108,2
109,9
111,5

Комплекс ряда показателей, таких как рН, ВСС фарша, ВУС готового продукта обусловливают увеличение его выхода для опытных образцов. Наибольшие значения данного показателя характерны для образцов с 15 % и 20 % уровнем замены мясного сырья поликомпонентной добавкой на основе подсырной деминерализованной сыворотки и составляют 112,1 % и 112,7 %, соответственно, по сравнению со 106 % для контрольного образца. При этом следует отметить, что наибольшие значения показателей характерны для модельных систем, в состав которых была введен препарат на основе подсырной деминерализованной сыворотки, имеющий, по нашему мнению оптимальное количество ионизированного кальция в системе. Использование обнаруженного эффекта в технологической практике позволяет корректировать ФТС мясного сырья с различным характером автолиза. Так, при использовании свинины PSE применение 15 % функционального модуля позволяет повысить рН фаршевой системы на 0,3-0,4 ед. и повысить водосвязывающую способность на 7 – 10 % за счет изменения величины рН и повышения гидратации мышечных белков при внесении в мясную эмульсию дополнительного количества ионов кальция.

Проведенные аналитические исследования и полученные экспериментальные данные подтверждают предположения о значительном влиянии деминерализации молочной сыворотки на функционально-технологические свойства белков растительного и животного происхождения и их комплексов в силу кальцийзависимого характера. Это свидетельствует о целесообразности и необходимости использования деминерализованной молочной подсырной сыворотки в комплексе с животными и растительными белками при проектировании функциональных белковых модулей, адаптированных к мясным системам, и их применения при производстве мясопродуктов нового поколения, в том числе и функциональной направленности.

При разработке технологии поликомпонентной добавки на основе ДМС учитывали соотношение белка в системе, его ЭС, максимальный объем стабильной эмульсии и результаты исследований процесса структурирования белковых и фаршевых систем. Проектируемая поликомпонентная добавка (молочно-растительный концентрат – МРК «Лак-СОМ») предназначена для использования в качестве многоцелевого функционального модуля, способного регулировать ФТС мясного сырья и обогащать мясопродукты кальцием.

По результатам исследования разработана техническая документация на производство МРК «Лак-СОМ», включающая требования к химическому составу, физико-химическим, микробиологическим и органолептическим показателям продукта. Предлагаемая технология может быть реализована на технологической линии производства сухих молочных продуктов с установкой дополнительно оборудования для приготовления раствора соевого белка и установки для деминерализации молочной сыворотки.

В седьмой главе представлены научно-практические аспекты разработки альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с использованием модульных систем, содержащих молочные белково-углеводные концентраты и растительные жиры. Такой компонентный состав позволит не только регулировать функционально-технологические характеристики мясных фаршевых систем, но и обогащать их за счет корректировки аминокислотного состава и присутствия пребиотической составляющей – лактулозы.

При выборе масложирового ингредиента на основе экспериментальных исследований жирнокислотного состава, устойчивости к процессам окисления, физико-химических и органолептических свойств 4-х видов жиров растительного происхождения в сравнении со свиным шпиком, традиционно используемом в рецептурах колбасных изделий, установлено, что рафинированные дезодорированные масла являются более устойчивыми к процессам гидролиза и их использование в рецептурах колбасных изделий взамен свиного шпика позволит улучшить функциональные свойства и качественные характеристики мясопродуктов.

Исходя их задач исследования, жировой компонент предполагалось вводить в мясные системы в виде отдельно приготовленных эмульсий, в связи с чем был осуществлен выбор эмульгатора из группы белоксодержащих коммерческих препаратов животного и растительного происхождения: соевый белковый концентрат «Майкон S 110», соевый изолят «Лайнпро 90», молочно-растительные белково-углеводные препараты «Белкон-Алев I» и «Белкон-Алев II», молочные белково-углеводные концентраты «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» (разработанные специалистами СевКавГТУ под руководством академика РАСХН, д.т.н., А. Г. Храмцова). Анализ экспериментальных данных по химическому составу свидетельствуют о том, что сухие белковые препараты являются полноценным сырьем для колбасных изделий (табл. 12).

Таблица 12 − Химический состав белковых препаратов

Наименование белкового препарата
Содержание, %

Влага
Жир
Белок
Углеводы
Зола

Майкон-S 110
7,3
0,5
92,3
-
0,2

Лайнпро-90

6,0
0,2
90,6
-
5,8

Белкон-Алев I **
6,7
4,0
49,0
35,0
4,5

Белкон-Алев II **
5,7
5,0
37,0
47,6
4,7

Лактобел ***
5,5
1,5
27,7
60,8
11,8

Лактобел-ЭД
5,9
1,0
23,5
59,5
9,5