Geum.ru

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

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Научный консультант
Кудряшов Леонид Сергеевич
Жарникова Ирина Викторовна
Общая характеристика работы
Содержание работы
Уровни введения сахара и лактулозосодержащих препаратов
Основное содержание диссертации
Другие издания
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6


На правах рукописи


ШИПУЛИН ВАЛЕНТИН ИВАНОВИЧ


ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ

РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

С АДАПТИРОВАННЫМИ ПИЩЕВЫМИ ДОБАВКАМИ


Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных, рыбных

продуктов и холодильных производств


АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук


Ставрополь, 2009 г.


Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет» (ГОУ ВПО СевКавГТУ)


Научный консультант доктор технических наук, профессор,

академик РАСХН

Храмцов Андрей Георгиевич


Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кудряшов Леонид Сергеевич


доктор технических наук, профессор

Жаринов Александр Иванович


доктор биологических наук,

ведущий научный сотрудник

Жарникова Ирина Викторовна


Ведущая организация: ГУ Поволжский научно-исследовательский институт

производства и переработки мясомолочной продукции

Россельхозакадемии (НИИММП), г. Волгоград


Защита состоится «21» декабря 2009 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.245.05 при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355028 г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. К308.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского государственного технического университета


Автореферат разослан «___»____________2009 г.


Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор А. В. Серов


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Животноводческое сырье, являющееся объектом переработки предприятий мясной промышленности, сочетает в себе сложнейший комплекс свойств, предопределяющих эффективность его использования при производстве продуктов питания. Повышение эффективности промышленной переработки мясного сырья, производство мясопродуктов, обеспечивающих многообразие потребительских свойств, требует расширения и углубления сведений о составе и свойствах перерабатываемого сырья и ингредиентов и их изменениях под воздействием технологических факторов. В этой связи проблема соответствия технологических процессов и специфики качества перерабатываемого сырья достижению адекватных потребительских свойств готовых изделий, включая их экологическую безопасность, биологическую и энергетическую ценность, хранимоспособность имеет существенное значение.

Особую актуальность эта проблема приобретает в условиях резко обозначившихся различий в технологических свойствах мясного сырья, относящегося к различным группам с био- и физико-химической спецификой, классифицируемых как DFD, NOR и PSE. Исследованиями российских и зарубежных ученых И. А. Рогова, А. С. Большакова, Н. К. Журавской, А. Б. Лисицина, Л. С. Кудряшова, Ю. Ф. Ореш-кина, А. И. Жаринова, Ю. В. Татулова, R. Hamm, F. Wirt, С.-O. Honikel, C. Fischer и др. установлено, что сырье со свойствами PSE и DFD оказывает существенное влияние на качественные характеристики мясопродуктов и требует корректировки функционально-технологических характеристик в процессе его переработки.

В этой связи исследования, направленные на выбор и изучение определяющих показателей технологической и функциональной адекватности мясного сырья, поступающего на промышленную переработку, его дифференциацию по качественным показателям и разработку на этой основе эффективных технологий, основанных на использовании биотехнологического потенциала как мясного сырья, так и адаптированных для сырья с DFD, NOR и PSE свойствами, пищевых добавок, являются актуальными и способствуют решению проблемы обеспечения различных социально-возрастных и национальных групп населения высококачественными мясными изделиями.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка научных принципов проектирования рецептур и альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с применением адаптированных многоцелевых функциональных модулей с заданным биотехнологическим потенциалом.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- на основе анализа информационного файла и теоретических предпосылок разработать концепцию создания альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с адаптированными многоцелевыми функциональными модулями;

- изучить структуру поступления, состав и свойства мясного сырья категорий PSE и DFD в сравнении с NOR, (на примере сырьевой зоны Ставропольского края), и обосновать принципы комплексной корректировки свойств мясных систем, содержащих мясо с аномальным развитием автолиза;

- теоретически обосновать и экспериментально исследовать степень совместимости и возможности комплексного использования белковых препаратов животного и растительного происхождения, пищевых фосфатов и лактулозы для регулирования ФТС и цветовых характеристик фаршевых систем из мясного сырья со свойствами PSE при производстве вареных колбас;

- теоретически обосновать и практически реализовать возможность создания молочно-белкового концентрата на основе деминерализованной молочной сыворотки с заданным содержанием ионизированного кальция для регулирования ФТС мясных фаршевых систем и обогащения мясопродуктов макроэлементами;

- изучить возможность применения молочных белково-углеводных концентратов на основе деминерализованной сыворотки и растительных жиров в технологии колбасных изделий категории «Халяль»;

- разработать и апробировать технологии мясопродуктов с использованием белково-углеводных функциональных модулей с адаптированными свойствами, обеспечивающими высокое качество мясопродуктов, и дать рекомендации по применению их в мясной промышленности;

- провести социально-экономическую и экологическую оценку значимости разработанных технологий.

Концептуальная направленность работы состоит в системном анализе функционально-технологических свойств говядины и свинины категорий PSE, NOR и DFD, теоретическом и экспериментальном обосновании научных принципов кондиционирования мясного сырья с использованием многоцелевых функциональных модулей на основе компонентов животного и растительного происхождения для проектирования рецептур и рациональных технологий мясных продуктов.

Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена научная концепция создания и использования адаптированных пищевых добавок для регулирования функционально-технологических свойств, обеспечивающих стабиль-ность качества и высокую пищевую ценность изделий из мясного сырья как с NOR свойствами, так и с нетрадиционным характером автолиза.

В результате анализа и обобщения результатов комплексных аналитико-инструментальных исследований сформулированы научные принципы переработки мясного сырья групп PSE и DFD с учетом специфичности его биотехнологического потенциала.

Сформулированы принципы и разработаны теоретические аспекты регулирования свойств свинины PSE путем комплексного использования белковых, фосфатных и углеводных препаратов при производстве вареных колбас.

Теоретически обоснована и практически доказана денитрифицирующая и цветорегулирующая роль лактулозы и лактулозосодержащих препаратов в технологии мясопродуктов.

Получены и систематизированы данные, характеризующие биологическую ценность, минеральный состав, физико-химические и функционально-технологические свойства полифункциональной пищевой добавки на основе деминерализованной молочной сыворотки с регулируемым содержанием ионизированного кальция.

Экспериментально подтверждена возможность использования бинарной системы на основе молочной сыворотки в качестве коагуляционного раствора в альтернативных технологиях колбасок без оболочки из мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза.

Доказана принципиальная возможность многоцелевого использования пищевых модулей на основе молочных белково-углеводных концентратов нового поколения и растительных жиров в альтернативных технологиях мясопродуктов функциональной направленности.

Практическая ценность. Разработана и апробирована методика сортировки полутуш говядины в зависимости от характера автолиза в ранний послеубойный период.

В результате изучения динамики комплекса физико-химических и функционально-технологических показателей мясного сырья со свойствами PSE, NOR, DFD оптимизированы технологические параметры его переработки и принципы формирования качества вареных колбасных изделий, основанные на биотехнологическом потенциале сырья.

Разработаны рекомендации по использованию в качестве коагуляционного раствора при производстве колбасок без оболочки из сырья с нетрадиционным характером автолиза бинарной системы «молочная сыворотка – Na-карбоксиметил-целлюлоза». Установлен компонентный состав коагуляционного раствора и режимы обработки колбасок без оболочки.

Разработана технология вареных колбас из PSE свинины с применением многоцелевых пищевых модулей, регулирующих функционально-технологические свойства мясного сырья.

Разработана технология получения молочно–растительного концентрата «Лак-СОМ» на основе деминерализованной сыворотки, с прогнозируемым содержанием ионизированного кальция, адаптированного к использованию в колбасном производстве. Разработаны рекомендации по применению препарата «Лак-СОМ» при производстве вареных колбас.

Сформулированы требования к пищевой и биологической ценности, а также к технико-технологическим условиям использования комплекса молочного белково-углеводного концентрата на основе деминерализованной сыворотки и жиров растительного происхождения при производстве мясопродуктов категории «Халяль». Разработаны и предложены конкретные рецептуры и технологии вареных и полукопченых колбас.

Результаты комплексных исследований реализованы в разработке ТД (ТУ): вареные колбасные изделия (3 наименования), колбаски без оболочки (1 наименование), полукопченые колбасы (1 наименование), полифункциональный молочно-раститель-ный концентрат (1 наименование).

Предложенные технологии апробированы на действующих предприятиях мясной промышленности Ставропольского края, Волгоградской и Самарской областей. Разработанная технология вареных колбас из PSE свинины отмечена дипломом VIІ Московского международного салона инноваций и инвестиций (2006 г).

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе в лекционных и лабораторных курсах, дипломном и курсовом проектировании при подготовке специалистов пищевого профиля и аспирантов СевКавГТУ.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных (Москва – 2004, 2007, 2008 гг., Ставрополь-Пятигорск – 2003 г., Калининград – 2005г., Ставрополь 2006, 2008 гг., Краснодар – 2007 г.), Всесоюзных (Ленинград – 1986г., Москва – 1988 г., Харьков – 1989 г.), Всероссийских и региональных (Москва – 1987, 1988 гг., Кемерово – 1991, 1993 гг., Краснодар – 2005 г., Ставрополь – 2008 г., Вологда – 2007 г.) конференциях, конгрессах и симпозиумах.

Публикации. Основные результаты, представленные в диссертации, отражены в 86 публикациях, в том числе 1 монографии, 1 учебном пособии. По результатам работы получено 1 авторское свидетельство и 2 патента, 14 статей опубликованы в журналах и изданиях рецензируемых ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения и 9 глав, выводов и списка литературы, содержащего ссылки на 417 источников, 18 приложений. Основной текст работы изложен на 376 страницах, включает 89 таблиц 99 рисунков.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- концепция создания альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с адаптированными пищевыми добавками;

- результаты комплексного исследования формирования функциональных свойств PSE, NOR и DFD мясного сырья, направленного на обоснование принципа выявления мясного сырья нетрадиционного качества, с целью повышения управляемости технологическими процессами и стабилизации качества мясных продуктов;

- принципы использования в качестве коагуляционного раствора при производстве колбасок без оболочки из сырья с нетрадиционным характером автолиза бинарной системы «молочная сыворотка – Na-карбоксиметилцеллюлоза»;

- теоретическое и экспериментальное обоснование состава модульной системы на основе белковых, фосфатных и углеводных препаратов для целенаправленного регулирования свойств свинины PSE;

- результаты исследований состава и свойств деминерализованной молочной сыворотки для обоснования ее использования в качестве базового компонента многоцелевых функциональных пищевых модулей, адаптированных к мясным системам;

- совокупность результатов исследований состава, биологической ценности, функционально-технологических свойств полифункциональной добавки на основе деминерализованной сыворотки и ее влияния на качество и пищевую ценность вареных колбас;

- оригинальные рецептуры и технологии вареных и полукопченых колбас функциональной направленности с использованием молочного белково-углеводного препарата нового поколения и растительных жиров.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности выбранного направления исследований, показана его научная и практическая значимость.

В первой главе разработана концепция проектирования рецептур и альтернативных мясных продуктов с использованием адаптированных пищевых добавок в виде многоцелевых функциональных модулей, сущность которой заключается в целесообразности управления биотехнологическим потенциалом мясного сырья за счет комплексного применения белоксодержащих препаратов, полисахаридов и других компонентов, позволяющих регулировать качественные характеристики мясного сырья со свойствами DFD, NOR и PSE при производстве мясопродуктов. Для объединения отдельных этапов исследования разработана технологическая платформа использования полученных результатов в инновационных технологиях мясопродуктов и пищевых добавок.

В заключении первой главы определены цель и задачи исследований.

Вторая глава посвящена методологии проведения исследований. Общая схема проведения исследований приведена на рис. 1.

В соответствии с поставленными задачами был осуществлен выбор объектов исследования и условий проведения эксперимента. Экспериментальная часть работы выполнена на базе Северо-Кавказского государственного технического университета (ГОУ ВПО СевКавГТУ) – кафедра биотехнологии пищевых продуктов и кафедра технологии мяса и консервирования и международной научно-исследовательской лаборатории «Электро- и баромембранные методы обработки пищевых продуктов» ГОУ ВПО Северо-Кавказского государственного технического университета.

Производственная апробация технологий, опытно-промышленные выработки и дегустация продукции проводились на базе Ставропольского мясоконсервного комбината, ЗАО «Прасол Ставрополья» (г.Изобильный), АО «МегаПрофилайн» (г.Ставрополь), мясоперерабатывающего завода ООО «Маркет» (Ставропольский край), «ИП Кузнецов» (г. Новоаннинск, Волгоградская область), мясокомбината ООО «Халяль» (Самарская область).


Разработка концепции проектирования состава и совершенствования технологии мясопродуктов нового поколения с использованием адаптированных пищевых добавок

Аналитические и экспериментальные исследования

Структуры и свойств мясного сырья DFD, PSE и NOR качества

Характера модификации и регулирования свойств мясного сырья, хода биохимических и физико-химических процессов

Оценка и обоснование

Функционально- Средств и способов Условий Оптимальных норм и

технологического регулирования ФТС технологической условий применения

потенциала совместимости

компонентов рецептур




Качественных характеристик и ФТС отдельных пищевых компонентов и их композиций







Разработка

Научно-практических Адаптированных пищевых Новых видов

рекомендаций добавок - многоцелевых мясопродуктов

функциональных модулей










Реализация результатов научных исследований в частных технологиях мясных продуктов



Рисунок 1. Схема проведения исследований

В качестве объектов исследования были использованы: мясное сырье -говядина 1 и 2 категории упитанности, свинина 2-4 категории упитанности (длиннейшие мышцы спины longissimus dorsi), полученные от животных промышленного откорма и животных, выращенных в фермерских хозяйствах, полужирная свинина замороженная, в блоках, со сроком хранения при Т=-18оС в течение 6 мес., говядина жилованная (ГОСТ 779-55), свинина жилованная (ГОСТ 7724-77); молочное белково-углеводное сырье - сухое обезжиренное молоко (ГОСТ 10970-87), сыворотка молочная (ОСТ 10213-97), сыворотка деминерализованная, полученная методом электродиализа (СД–ЭД) – ТУ 9229–001–82062396–2007 с 50%-ным уровнем деминерализации и содержанием сухих веществ 20%, бифидогенные концентраты из молочного белково-углеводного сырья «Лактобел» (ТУ9229-038-00437062-01), «Лактобел ЭД» (ТУ9229-001-79993300-2006); белковые препараты МБК «Мол-Про» фирмы производителя ООО «Русский ряд» (Россия) и СБК «Аркон-S» фирмы производителя АДМ (США); жиросодержащее сырье - межмышечная жировая ткань и шпиг, рафинированное дезодорированное подсолнечное масло (ГОСТ Р 52465-2005), масло кокосовое (производитель «PT.SMSRT Tbk», Индонезия); эмульсии на основе белков растительного и животного происхождения; модельные фаршевые системы с белковыми препаратами, фосфатными препаратами «Олбрайт», «Биофос-90», «Пуромикс 66», препаратами лактулозы «Лактусан», «Лаэль»; другие ингредиенты и материалы, отвечающее требованиям действующей нормативной документации и разрешенные к применению органами Роспотребнадзора.

В работе в процессе реализации задач эксперимента и определения характеристик объектов исследования использовали общепринятые методики в соответствии с ГОСТами, стандартные, стандартизированные, а также модифицированные, усовершенствованные и оригинальные методики, удовлетворяющие целям исследований. При возможности выбора предпочтение отдавалось инструментальным и автоматизированным методам исследований. Для определения физико-химических, микробиологических и органолептических показателей сырья и готовых продуктов применяли общепринятые и стандартные методы анализа, методы математического моделирования и обработки экспериментальных данных.

Реализация комплексной программы исследований осуществлялась с участием к.т.н. Мишина И. А., к.т.н. Лупандиной Н. Д., к.т.н. Некрасовой Н. Н., аспиранта Мирзояновой Е. П.

В третьей главе дано теоретическое обоснование экспериментальных исследований регулирования технологических характеристик мясного сырья с различным характером автолиза для производства мясопродуктов с прогнозируемыми показателями качества. Влияние особенностей мясного сырья с PSЕ и DFD свойствами на качество готовой продукции определило необходимость проведения исследований, направленных на изучение количества и соотношение объемов мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза для конкретного региона (сырьевой зоны предприятий мясной промышленности Ставропольского края).

Анализ полученных в течение двухлетнего периода данных позволяет сделать вывод о том, что максимальное количество сырья PSE и DFD приходится на зимний и летний периоды, причем в летний период наблюдается заметное увеличение PSE свинины и DFD говядины (рис. 2). Общий объем PSE и DFD сырья, поступающего из промышленных комплексов Ставропольского края в этот период времени составляет до 40 % и 24 % для свинины и говядины, соответственно.




а) б)

Рисунок 2. – Объемы мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза в зависимости от сезонности поставок из промышленных комплексов (а – свинина, б – говядина)

Основным видом животных, поступающих на переработку на предприятия мясной промышленности средней и малой мощности из фермерских и личных подсобных хозяйств, являются свиньи. Признаки аномального развития автолиза зарегистрированы у 36 – 49 % туш убойных животных, в зависимости от сезонности поступления (рис. 3).



в летний период

в осенний период





в летний период

в зимний период

в весенний период




Рисунок 3. – Диаграммы соотношения свинины с различным ходом автолиза в зависимости от сезонного поступления на переработку из фермерских и частных хозяйств

Таким образом, установлено, что на промышленную переработку в Ставропольском крае поступает 40 % сырья с PSE и 18 % с DFD свойствами. Производство мясопродуктов из сырья такого рода без учета его качественных особенностей приводит к увеличению производственного брака, в том числе, и при выработке колбас, составляющих основную часть ассортимента мясной продукции, выпускаемой мясоперерабатывающими предприятиями. Очевидно, что совершенство-вание технологии колбасных изделий с учетом характера автолиза мясного сырья позволит более рационально использовать сырьевые ресурсы.

В этой связи, научный и практический интерес представляют исследования динамики изменения в послеубойный период и в процессе холодильного хранения сырья с нетрадиционным характером автолиза основных технологических характеристик мышечной ткани, таких как рН, водосвязывающая способность, потери массы при тепловой обработке.

Установлено, что в процессе автолитических изменений в NOR говядине наибольшее снижение рН отмечается в начальный период времени после убоя (1-4 часа) с дальнейшим постепенным уменьшением величины рН в течение 24 часов. Начальная величина рН1 мяса варьирует в широких пределах от 5,9 до 6,6. Через 24 часа значение рН образцов достигает минимума - 5,4-5,9. Изучение динамики изменения концентра-ции водородных ионов экссудативной говядины подтвердило, что наиболее интенсивное изменение рН мяса со свойствами PSE происходит в течение 1-2 часов после убоя. Величина рН DFD сырья через 1 час после убоя находится в пределах 6,5-7,2, что вызывает затруднения при его выявлении по величине рН1, так как у части полутуш категории NOR этот показатель может иметь аналогичные значения рН1>6,3. Минимального значения рН в DFD образцах достигает в интервале 12-24 часа, однако, остается на уровне 6,3 и выше.

Для решения вопроса дифференцированного рационального использования мясногоNOR, DFD и PSЕ сырья при производстве колбас необходимо учитывать характеристики, определяющие его технологическую пригодность – величину рН, ВСС и потери массы при тепловой обработке. Через 1 час после убоя наибольшее значение ВСС отмечены в образцах DFD мяса (говядина – 94 – 96 %, свинина – 90 – 93 % по отношению к общей влаге), у NOR мяса также отмечалась довольно высокая ВСС (говядина – 89 – 92 %, свинина – 84 – 89 %). Наименьшие значения ВСС в указанный период времени отмечены в образцах PSE мяса (говядина - 84 – 86 %, свинина – 60 – 78 %). Минимального значения данный показатель достигает через 20 – 24 часа после убоя. Способность мышечных белков к связыванию влаги постепенно повышается независимо от величины рН исследуемых образцов, но не достигает уровня, характерного для парного мяса. Через 72 часа после убоя величина ВСС NOR мяса на 7 – 10 % выше, чем у PSE мяса и 5 – 7 % ниже, чем у DFD. В тоже время ВСС охлажденного DFD мяса находится на одном уровне с ВСС парного сырья с нормальными свойствами.

В процессе автолиза выявлены различия в абсолютных величинах и интенсивности изменения потерь при тепловой обработке (ПТО) исследуемых групп сырья. В течение 72 часов послеубойного хранения максимальное значение ПТО отмечено у мяса PSE (24 – 31 % у говядины и 40 – 30 % у свинины). Полученные данные коррелируют с данными по изменению ВСС.

Анализ спектральных характеристик (рис.4) мышечной ткани говядины и свинины с разным характером автолиза выявил различия в отражательной способности образцов в видимой области спектра. Наибольшей отражательной способностью обладает мясо со свойствами PSE, наименьшей - DFD сырье. Отражательная способность исследуемых образцов возрастает в процессе охлаждения и холодильного хранения. Наиболее заметно это в области спектра с длиной волны от 600 до 750 нм.

Результаты количественной и качественной оценки цвета мышечной ткани говядины и свинины свидетельствуют о снижении цветового модуля и координаты красного цвета по мере увеличения продолжительности автолиза и повышения значения рН. Полученные данные дают основание считать, что цветовые характерис-тики мышечной ткани в комплексе с величиной рН и ВСС должны обязательно учитываться при производстве мясопродуктов из сырья категорий PSE, NOR и DFD.



λ, нм


а)


λ, нм


б)

Рисунок 4. – Спектры отражения парной мышечной ткани ( а – говядина, б – свинина)

Данные по изучению технологических и цветовых характеристик мясного сырья с PSE и DFD свойствами свидетельствуют о существенных конформационных изменениях мышечных белков в ранний послеубойный период и в процессе охлаждения и хранения. Результаты определения содержания небелкового азота дают основание считать, что для мяса PSE и DFD характерен высокий уровень протеолитической активности тканевых катепсинов по сравнению с сырьем NOR группы. Наиболее интенсивное развитее протеолиза установлено в мышечной ткани DFD (по сравнению с NOR и PSE). Выявлены различия в степени растворимости мышечных белков и накопления небелкового азота говядины в зависимости от характера автолиза сырья. В частности, в группе PSE доля растворимых белков в начальный период автолиза на 1 % и 8 % меньше, чем в NOR и DFD, соответственно. Через 72 часа после убоя растворимость белков мышечной ткани снижается, причем в большей степени для мяса PSE, в наименьшей для DFD.

Анализ электрофореграмм мышечных белков, извлеченных из парного сырья с разным рН, позволил установить различия в количестве и электрофоретической подвижности высоко- и низкомолекулярных фракций (рис. 5а,б). Установлено увеличение количества белковых фракций, извлеченных из охлажденной мышечной ткани через трое суток после убоя (рис. 5 в, г). Полученные результаты дают основание считать, что образование низкомолекулярных фракций в сырье PSE и DFD обусловлено проявлением активности ферментов с разной специфичностью действия, при этом нарастание доли низкомолекулярных фракций в охлажденном мясе DFD и содержание небелкового азота свидетельствует о более высоком уровне активности тканевых ферментов по сравнению с NOR и PSE, что согласуется с результатами исследований Большакова А.С., Кудряшова Л.С.


1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


а) + б) +


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
+ +

в) г)

Рисунок 5. – Электрофореграммы мышечных белков говядины (а – парная PSE, б – парная DFD, в - охлажденная PSE, г - охлажденная – DFD)

При изучении уровня стабильности липидной фракции жировой ткани сырья с нетрадиционным ходом автолиза установлена меньшая подверженность липидов в DFD мясе окислительным процессам по сравнению с PSE образцами, о чем свидетельствуют данные ИК-спектроскопии. Это может быть обусловлено плотной структурой мышечной ткани DFD и снижением проницаемости для кислорода.

Результаты проведенных исследований позволяют расширить научно-практические представления об изменении физико-химических и технологических свойств мясного сырья NOR, PSE и DFD в процессе автолиза, подтвердить ряд ранее полученных данных, обосновать принципы методики дифференциации (сортировки) сырья в ранний послеубойный период для его рациональной переработки.

С целью совершенствования методики сортировки мясного сырья на ранних стадиях автолиза были проведены исследования изменения величины рН длиннейшей мышцы спины в тушах крупного рогатого скота и свиней в течение 25 часов после убоя в условиях охлаждения и хранения при температуре 0 ÷ 4 ºС. Анализ полученных данных подтвердил, что выявление PSE говядины возможно через 1 час после убоя по величине рН1<5,8. Учитывая, что у NOR и DFD мяса в течение нескольких часов после убоя величина рН находится на уровне 6,3 и выше целесообразно говядину разделить на две группы: 1 - NOR с 5,8<рН1<6,3, 2 - NOR и DFD с рН1>6,3, с последующим выделением из второй группы мяса со свойствами DFD. Обработка массива экспериментальных данных позволила получить математическую зависимость рН от длительности автолиза для NOR говядины, на основе которой представляется возможным определить τопт для проведения сортировки. Изменения рН в период выдержки при температуре 0 ÷ 4 ºС могут быть выражена двумя уравнениями: 1 – для отрезка времени 1-25 часов после убоя ; 2 – для отрезка времени 1-7 часов после убоя , где Х–продолжительность автолиза,У–величина рН.

Зависимость, выраженная первым уравнением имеет максимальные отклонения от реальных данных, в то время как линейная зависимость на отрезке времени 1-7 часов имеет минимальные отклонения(рис. 6).

рН, ед




7,0

6,8

6,6

6,4

6,2

6,0

5,8

5,6

5,4


Рисунок 6. – Зависимость величины рН от продолжительности автолиза (1 – экспериментальная кривая, 2,3 – расчетные зависимости для NOR мяса)

Учитывая, что классификация NOR говядины во второй группе возможна только после достижения рН уровня 6,3 и ниже, из уравнения 2 была определена временная точка (Х=2,5 часа) для дифференциации туш говядины на группы NOR и DFD.

Выделение PSE свинины, составляющей основную часть свиных полутуш с нетрадиционным характером автолиза, возможно через 1 час после убоя по схеме ВНИИМПа. Для определения DFD свинины нами рекомендуется проводить контрольное измерение рН через 2,5 часа после убоя.

Таким образом, проведенные исследования показали необходимость: 1 - регистрации, наряду с величиной рН, водосвязывающей способности и цветовых характеристик мясного сырья; 2 - обязательного контроля рН через 2,5 часа после убоя. Это позволит проводить сортировку мясного сырья на качественные группы PSE, NOR и DFD на ранних стадиях автолиза с целью его рациональной переработки при производстве мясопродуктов.

В четвертой главе приведены исследования технологических аспектов использования мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза.

Анализ существующих научно-практических подходов к вопросу переработки мясного сырья качества PSE и DFD, значительно отличающегося от мяса NOR, представляет серьезную проблему для мясоперерабатывающей промышленности и касается, в основном, производства соленых и консервированных мясных продуктов, в то время как значительную долю потребительского рынка занимают колбасные изделия, среди которых доля вареных колбас (38,6 %), сосисок и сарделек (25,6 %) превышает 60%. Проведение комплексных исследований функциональных и биотехнологических свойств мясного сырья с нетрадиционным характером автолиза в технологическом цикле позволят определить его потенциал и технологические приемы обработки.

В этой связи представляется целесообразным оценить влияние степени измельчения и длительности выдержки в посоле на ФТС мясных систем и характер изменения состояния мышечных белков, обосновать технологические режимы переработки сырья DFD и PSE с учетом совместимости, взаимокомпенсации его свойств и использования функциональных пищевых модулей.

Одной из основных операций, определяющих качество готового продукта, является операция посола мяса. Исследования мясных систем в процессе посола, проведенные на основе математического планирования, позволили изучить влияние величины рН исходного сырья на функционально-технологические свойства фарша и качественные показатели готового продукта – вареных колбас (табл. 1). В качестве варьируемых факторов использованы степень измельчения – Х1 и длительность выдержки в посоле – Х2.

Таблица 1. – Изменение технологических свойств сырья и готового продукта в зависимости от варьируемых факторов (n=3, V<16)

№ опыта
Х1
Х2
Показатели

ВСС, % к общей влаге
Потери массы при тепловой обра-ботке, % к общей массе
Выход готового продукта, % к массе несоле-ного сырья
ВУС, % к общей влаге
Органолептичес-кая оценка, баллы

говядина PSE

1
+1
+1
93,5
28,6
113,4
82,7
3,5

2
-1
+1
73,4
31,1
111,5
80,3
3,0

3
+1
-1
99,9
21,7
115,3
85,3
3,5

4
-1
-1
80,5
29,3
112,3
81,5
3,1

ЦЭ
0
0
92,6
24,3
114,1
83,2
3,4

говядина NOR

1
+1
+1
93,5
22,3
115,5
95,7
4,1

2
-1
+1
89,1
25,7
112,3
90,3
4,0

3
+1
-1
98,8
15,4
117,6
96,7
4,3

4
-1
-1
92,3
20,3
114,6
94,2
4,1

ЦЭ
0
0
96,2
19,4
115,9
95,9
4,2

говядина DFD

1
+1
+1
99,0
16,1
117,5
99,0
4,5

2
-1
+1
94,8
18,5
113,4
94,6
4,2

3
+1
-1
100,0
9,6
119,8
99,5
4,5

4
-1
-1
98,6
13,1
116,3
99,3
4,4

ЦЭ
0
0
97,9
13,2
116,2
99,0
4,4

свинина PSE

1
+1
+1
80,2
24,2
111,4
81,3
3,3

2
-1
+1
77,7
26,4
109,6
75,2
2,7

3
+1
-1
83,6
23,6
113,5
83,5
3,4

4
-1
-1
78,8
25,9
110,3
79,4
2,8

ЦЭ
0
0
79,7
25,1
110,9
80,7
3,2

свинина NOR

1
+1
+1
93,5
23,5
113,9
89,3
4,0

2
-1
+1
87,1
27,1
110,2
80,3
3,2

3
+1
-1
98,6
16,3
115,5
91,0
4,0

4
-1
-1
91,3
21,1
112,4
87,2
3,5

ЦЭ
0
0
95,5
20,5
114,1
85,2
4,0

свинина DFD

1
+1
+1
98,6
14,2
115,5
95,4
4,3

2
-1
+1
92,7
19,2
114,3
85,5
4,3

3
+1
-1
99,6
13,6
116,7
97,6
4,6

4
-1
-1
97,5
13,5
115,2
93,2
4,4

ЦЭ
0
0
96,4
14,1
115,0
90,5
4,3