Рецептурная композиция рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией
RECIPE COMPOSITION OF CHOPPED SEMI-FINISHED PRODUCTS WITH PROTEIN-FAT EMULSION

Изобретение относится к пищевой и мясной промышленности, а именно к производству белково-жировых эмульсий (БЖЭ) и мясопродуктов с их использованием.
Известен полуфабрикат мясорастительный рубленый [Патент РФ № 2562531, МПК A23L 1/314, опубл. 10.09.2015], содержащий мясо птицы, соль поваренную пищевую, лук репчатый свежий очищенный, укроп, перец, картофель свежий, хлопья гидратированные из пророщенной ржи или пророщенной пшеницы, белково-жировую эмульсию из рисовой муки и растительного масла, яйца куриные или меланж, сыворотку молочную концентрированную или концентрат сывороточного белка гидратированный, пряности в виде перца черного молотого, высушенных укропа и базилика, талкан на панировку.
Одним из недостатков данного способа является высокий гликемический индекс рисовой муки и картофеля, из-за чего при употреблении готового продукта в пищу углеводы продукта будут активно метаболизироваться в организме и могут вызвать повышение уровня инсулина в крови, что в свою очередь снижает диетические свойства продукта. В то же время наличие в рецептуре одновременно картофеля, рисовой муки и хлопьев пшеницы/ржи повышает содержание углеводов и может отрицательно повлиять на формирование оптимальных поверхностных структурно-механических свойств фаршевой системы (липкость, адгезию, когезию).
Известен способ производства мясных полуфабрикатов [Патент РФ № 2151526, МПК A23L 1/31, опубл. 27.06.2000], содержащий мясо, лук репчатый, специи, соль поваренную пищевую и белково-жировую эмульсию, состоящую из модифицированной пшеничной муки, растительного масла и воды.
Недостатком данного способа является то, что изготавливаемые мясные полуфабрикаты имеют низкие пищевые и биологические свойства за счет использования пшеничной муки с низким содержанием белка и пищевых волокон. Известный способ предусматривает использование только дорогостоящего мясного сырья.
Известен способ производства мясных рубленых полуфабрикатов [Патент РФ № 2601592, МПК A23L 13/00, A23L 13/20, A23L 13/60, опубл. 10.11.2016], содержащего односортную говядину, лук репчатый, сухари для панирования, меланж, соль поваренная пищевая, кориандр, перец черный и белково-жировую эмульсию, произведенную из предварительно биотехнологически обработанных субпродуктов говяжьих, овсяной муки, растительного масла и воды.
Учитывая высокие диетические свойства при одновременном повышении пищевой и биологической ценности рубленых полуфабрикатов по указанному способу производства, стоит отметить, что используемое сырье (субпродукты II категории: рубец, уши, губы, легкое) отличается специфическими приемами технологической обработки, а также преобладанием коллагеновых белков, что в свою очередь не позволяет достичь высокого содержания белка в готовом продукте.
Известна рецептурная композиция рубленого полуфабриката с белково-жировой эмульсией [Патент РФ № 2518294, МПК A23L 1/317, опубл. 10.06.2014], содержащая кг/100 кг: говядину жилованную 1 сорта -; свинину жилованную полужирную; яйца куриные; лук репчатый свежий измельченный; соль поваренную; клетчатку морковную; воду питьевую; перец черный молотый; перец душистый молотый; сухари панировочные, а также белково-жировую эмульсию, включающую шпик свиной боковой, альгинат натрия, пектин яблочный, концентрат белков молочной сыворотки, воду питьевую
Недостатком известной рецептурной композиции является большой расход дорогостоящего качественного мясного сырья (60-70%), и, кроме того, продукт отличается высокой калорийностью из-за использования шпика.
Наиболее близкой является рецептурная композиция котлет куриных школьных, в которой используют мясо кур, цыплят (обваленное с кожей), желудки мышечные кур, сердце кур; хлеб пшеничный, соль поваренная пищевая, вода питьевая, сухари панировочные. (Рогов И.А., Забашта А.Г., Ибрагимова Р.М., Забашта К.Л. Производство мясных полуфабрикатов. Москва: Колос, 2001, стр. 227).
Недостатком данной рецептуры является наличие аллергенного белка глютена (из-за использования хлеба из пшеничной муки), а также вероятность появления пороков консистенции при формировании порционных полуфабрикатов (крошливость) вследствие низких структурно-механических свойств фаршевой системы, в том числе пониженной липкости, связанной с недостаточным содержанием водо- и солерастворимых фракций белков в фарше.
Задачей изобретения является разработка мясных рубленых полуфабрикатов, обладающих улучшенными функционально-технологическими свойствами (ФТС) фарша.
Технический результат – повышение пищевой ценности полуфабриката, улучшение структурно-механических свойств, уменьшение потери при термообработке и увеличение выхода продукции.
Технический результат достигается при использовании композиции рубленых полуфабрикатов, содержащей мясо цыплят бройлеров и соль поваренную, причем композиция дополнительно содержит белково-жировую эмульсию, лук репчатый свежий измельченный, яйца куриные, крахмал картофельный, перец черный молотый, перец душистый молотый и ледяную воду, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:
мясо цыплят бройлеров
51,0
белково-жировая эмульсия
35,0
яйца куриные
1,0
лук репчатый свежий измельченный
5,0
соль поваренная
1,0
крахмал картофельный
0,3
перец черный молотый
0,09
перец душистый молотый
0,01
ледяная вода
6,6
при этом белково-жировая эмульсия выполнена из 30 мас.% филе бедра курицы с кожей, 3 мас.% куриной печени, 6 мас.% отваренных куриных желудков, 6 мас.% отваренных куриных сердечек, 7,5 мас.% концентрата белков молочной сыворотки, 39 мас.% пюре из сырых яблочных выжимок и 8,5 мас.% ледяной воды.
Применение белково-жировых композиций с использованием куриной шкурки при производстве изделий из мяса птицы позволит обеспечить вовлечение в производство коллагенсодержащего сопутствующего сырья.
Использование в качестве жирового компонента эмульсии филе бедра курицы с кожей позволяет обогатить продукт белком и жирами с близким к оптимальному соотношению насыщенных и ненасыщенных кислот и обеспечить необходимые функционально-технологические свойства белково-жировой эмульсии (БЖЭ) и соответственно мясному полуфабрикату. Преобладающими жирными кислотами в куриной шкурке являются из насыщенных жирных кислот (НЖК) – пальмитиновая и стеариновая, из мононенасыщенных (МИЖК) – олеиновая, а из полиненасыщенных (ПНЖК) – линолевая. Однако ценность жирового компонента характеризуется не только абсолютным содержанием отдельных кислот, но и их соотношением.
Пищевая ценность жирового сырья куриной шкурки представлена в таблице 1.
Таблица 1
Показатели, %
Мясо птицы (куриное)
Куриная шкурка
Массовая доля белка
20,0±0,45
21,5±0,56
Массовая доля влаги
73,9±0,31
31,1±0,27
Массовая доля жира
5,0±0,20
46,1±0,48
Массовая доля золы
1,1±0,04
3,4±0,15
Соотношение коэффициентов:белок: влагабелок: жир
1:3,71:0,25
1:1,451:2,10
Энергетическая ценность, ккал
125,0
500,9
Жирнокислотный состав куриной шкурки представлен в таблице 2.
Таблица 2
Жирные кислоты
Содержание кислот (в %) в липидах куриной шкурки
Миристиновая (С<sub>14:0</sub>)
0,45
Пальмитиновая (С<sub>16:0</sub>)
23,9
Стеаринова (С<sub>18:0</sub>)
5,7
Олеиновая (С<sub>18:1</sub>)
42,3
Линолевая (С<sub>18:2</sub>)
21,9
Линоленовая (С<sub>18:3</sub>)
Сл.
Арахидоновая (С<sub>20:4</sub>)
0,22
Яблочные выжимки, представляющие собой вторичные ресурсы переработки яблок, образуются при производстве соков методом прессования. Яблочные выжимки состоят из перегородок, семенной камеры, плодоножек семян, укрепленной части мякоти. Влажность свежих яблочных выжимок 72-74 %, срок хранения – не более 48 часов при температуре не выше 20°С. Титрованная кислотность – от 1,05 до 1,10.
Сырые яблочные выжимки содержат сырого протеина до 2%, сырой клетчатки до 11%, жира –1,2%, кальция – 0,07%, фосфора – 0,02%, сахаров (в т.ч. фруктоза, глюкоза) – до 10%, дубильных веществ (в т.ч. катехины, таниды) – до 0,054%; пектиновых веществ – до 2,5%.
Содержание этих веществ зависит от сорта, условий выращивания яблок и других факторов. Выжимки служат ценным источником комплекса антиоксидантов таких как фенольные соединения, содержат в своем составе пектиновые вещества, целлюлозу и гемицеллюлозы, комплекса витаминов, макро- и микроэлементов. Пектин обладает функциями стабилизатора и влагоудерживающего компонента.
Организация использования сырых яблочных выжимок после переработки яблок (без тепловой обработки, сушки, без длительного хранения, др.) позволяет сэкономить трудовые и энергетические затраты на их переработку, исключить инактивацию и потерю биологических свойств (витаминов, др.), сохранить в нативной форме высокое содержание в выжимках витамина Е, железа, органически связанного йода. Только быстрое их использование дает возможность получить продукцию высокого качества с максимальным сохранением эссенциальных веществ при сниженной себестоимости.
С технологической точки зрения сырые яблочные выжимки позволяют оптимизировать структурно-механические свойства БЖЭ за счет дополнительного содержания связанной влаги, оптимизировать рН фаршевой эмульсии, позволяют получать нежную упругую консистенцию готового изделия без наличия пороков, без содержания вкраплений сухих компонентов, приводящих к порокам вкуса и внешнего вида. Наличие сахаров и органических кислот в сочетании с мясом птицы и пищевыми добавками (нитритной солью, др.) позволяет получить высокие органолептические показатели (вкус, цвет, др.) и устойчивость к окислению жировой фракции.
Куриные субпродукты обладают специфическим химическим составом, способствуют увеличению пищевой ценности полуфабриката при комплексном использовании сырья при переработке. Куриные печень, желудки и сердечки, как и мясо, характеризуются высоким качеством и питательностью, являются источником железосодержащих биологически полноценных белков, витамина А, животных пищевых волокон (коллагена, эластина). Они обладают высокой пищевой ценностью, более половины липидов куриной печени приходится на долю фосфатидов, остальное – на долю нейтральных жиров. Питательные вещества, содержащиеся в куриных субпродуктах, легко усваиваются организмом. Мышечный желудок, печень и сердце характеризуются высокой массовой долей белка (до 20%) с превалированием водо- и солерастворимых фракций, что приближается к показателям мышечной ткани.
В таблице 3 приведена характеристика белковых фракций сырья.
Таблица 3
Наименование ткани
Массовая доля фракций, % к массе сырья
водорастворимых
солерастворимых
щелочерастворимых
Всего
Куриная шкурка
3,10
4,65
10,59
18,3
Печень
3,80
3,70
12,90
20,40
Желудки
2,10
6,30
12,60
21,00
Сердечки
1,30
4,80
9,70
15,80
Мышечная ткань
2,55
9,92
7,52
19,99
Превалирует значительная доля заменимых вкусо- и ароматообразующих аминокислот. Незначительная доля метионина и триптофана свидетельствует о целесообразности использования субпродуктов в комбинации с другими белками, богатыми незаменимыми аминокислотами. Вторичные продукты богаты полиненасыщенными жирными кислотами и витаминами.
Предварительное отваривание куриных желудков и сердечек в воде с лавровым листом, черным молотым перцем и солью способствует удалению свойственного субпродуктам специфичного запаха и улучшению аромата, имеющему гармоничный запах.
Состав БЖЭ позволяет получить однородную консистенцию и улучшенную структуру фарша, так как устойчивая гомогенная дисперсная система образована комбинацией белков и жиров животного и растительного происхождения в близком к оптимальному соотношении белок:жир:вода (1:0,2:3,2).
Для активации белков и их растворения наиболее целесообразно добавлять соль с самого начала, для того чтобы ее действие было наиболее продолжительным и тем самым, достигалась наилучшая консистенция фарша.
Температурные режимы производства эмульсии и продукта позволяют сократить затраченное на изготовление время и избежать возможности денатурации белка под действием высоких температур. Обязательное добавление в начале куттерования ледяной воды позволят снизить вязкость и температуру смеси, которая в начале отработки быстро нагревается и может потерять пластичность без достаточного количества жидкой фракции.
Комплексное введение молочного, мясного и растительного белка и пищевых волокон позволяет сохранить прочностные характеристики эмульсии при термообработке и замораживании.
Высокие прочностные свойства эмульсии достигаются за счет синергетического эффекта при взаимодействии коллагена (из куриной шкурки), сывороточных белков (из концентрата) и полисахаридов (пектиновых веществ, содержащихся в пюре из яблочных выжимок) на стадии тонкого измельчения в течение короткого временного периода. При взаимодействии происходит разрушение агломератов частиц из коллагеновых белковых молекул и полипептидных цепей сывороточных белков. В результате чего между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды сокращается расстояние, улучшается смешивание компонентов, происходит межмолекулярная агрегация вновь образованных частиц. Таким образом, в системе взаимонерастворимых ингредиентов (коллагеновое и мясное сырье, пюре из яблочных выжимки, концентрат сывороточных белков, питьевая вода) происходит перераспределение фаз – диспергирование. Вероятно, разрушение структуры растворов животного и растительного белка способствует эффективной стабилизации эмульсии, так как жир частично задерживается за счет адсорбции на поверхностях белковых частиц. Из-за развившихся в процессе тонкого измельчения высоких поверхностных структурно-механических свойств (адгезия, когезия) проявляется сильное взаимодействие в системе жир-белок, в результате чего пространственная структурная сетка эмульсии устойчива в течение достаточно длительного времени.
Вода, добавляемая при куттеровании и в фаршемешалку, являясь преобладающим компонентом, непосредственно участвует в механизме связывания всех ингредиентов (белково-жировой эмульсии, куриных яиц, измельченного репчатого лука, соли, картофельного крахмала и специй) в единую систему. Для формирования структуры фарша и поглощения им влаги особое значение имеет переход миофибриллярных белков в растворенное состояние, имеющее место при посоле, а также набухание ингредиентов при гидратировании сывороточных белков.
Перегрев фарша выше 12-18°С может привести к денатурации мясных белков, уменьшению их водосвязывающей и эмульгирующей способности и плавлению жира. Вместе с тем слишком низкие температуры фарша также не желательны, так как при этом затрудняется эмульгирование жира (происходит чрезмерное диспергирование частиц жира и может не хватить поверхностно активных веществ для образования пленок на поверхности жировых капель) и ухудшается цветообразование фарша.
Крахмал вводится в фарш примерно за одну минуту до окончания процесса куттерования с тем, чтобы создать на начальной стадии процесса куттерования оптимальные условия для связывания влаги белками.
Для оценки качества рубленого полуфабриката с белково-жировой эмульсией его подвергли тепловой обработке, а именно – обжарке при температуре 120°С в обжарочной печи до кулинарной готовности.
Органолептические показатели и потери при обжарке рецептурной композиции рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией представлены в таблице 4.
Таблица 4
<b>Наименование показателя</b>
<b>По заявленному способу</b>
<b>По ГОСТ Р 55366-2012</b>
Органолептические показатели сырого фарша:
Внешний вид
Фарш хорошо перемешан, масса однородная
Фарш хорошо перемешан, масса однородная
Цвет
Бежево-красный
Бежево-красный на резрезе,светло-серо-коричневый цвет панировочных сухарей на поверхности
Запах
В сыром виде свойственный доброкачественному мясному сырью – мясу цыплят-бройлеров, куриным субпродуктам, с легким острым ароматом перца.В доведенном до кулинарной готовности – свойственный продукту данного вида, с приятным ароматом куриных субпродуктов, без посторонних запаха и вкуса
В сыром виде свойственный используемому сырью – мясу и субпродуктам кур и цыплят. В доведенном до кулинарной готовности – свойственный продукту данного вида, с приятным ароматом куриных субпродуктов, без посторонних запахов
Потери при обжарке, %
5,5
–
Установлено, что уровень ФТС белково-жировых эмульсий находится в прямой зависимости от соотношения компонентов, таких как молочный белок, растительный белок и жиросодержащего сырья. Выявлено, что комплексное введение молочного белка, растительных полисахаридов (пектиновых веществ из яблочных выжимок) и куриной шкурки способствует получению более стабильной эмульсии, потери массы при тепловой обработке незначительны.
В таблице 5 представлены функционально-технологические свойства фарша.
Таблица 5
Показатели
Значение для заявленной рецептуры
рН фаршевой системы
6,15±0,2
Влагоудерживающая способность (ВУС) фарша, % к общей влаге
91,8±0,1
Жироэмульгирующая способность (ЖУС) фарша, %
93,9±0,2
Стабильность эмульсии фарша, %
90,0±4,0
Образцы рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией по заявленной рецептуре имели высокие функционально-технологические показатели (влагоудерживающая способность фарша (ВУС) была на уровне 92,3%, стабильность эмульсии фарша – 90,4%.), что позволит увеличить выход готовой продукции, сохранить массу при замораживании-размораживании полуфабрикатов, а также снизить потери массы при термообработке (жарке).
Физико-химические показатели рецептурной композиции рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией представлены в таблице 6.
Таблица 6
<b>Показатель</b>
<b>По заявленному способу</b>
<b>По ГОСТ Р 55366-2012</b>
Содержание
влаги, %, не более
72,0
72,0
белка, % , не менее
14,2
11,0
жира, %
6,0-10,0
14,0-18,0
хлорида натрия, %, не более
1,1
0,9
углеводов, % , не более
6,7
–
Энергетическая ценность, ккал/100 г
138-174
180-230
Содержание пектиновых веществ, %, не менее
0,5
–
Из таблицы видно, что рубленый полуфабрикат с использованием БЖЭ, изготовленный по заявленному способу, отличается высоким содержанием пектиновых веществ – 0,5 % (определение содержания общего количества пектиновых веществ в яблочных выжимках проводили согласно ГОСТ 32223-2013), играющих роль стабилизатора и влагоудерживающего компонента.
Предлагаемая рецептурной композиции рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией позволяет получить рубленый полуфабрикат с использованием нетрадиционного вида растительного сырья – яблочных выжимок, со стойкой структурой, нежной консистенцией, повышенной сочностью, сбалансированным составом пищевых компонентов.
Предлагаемая рецептурная композиция рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией позволит повысить стабильность липидной и белковой фракций полуфабрикатов, что повышает показатели качества мясных рубленых полуфабрикатов.
Отклонение от оптимального количества, вводимого в рецептуру БЖЭ – 35% от основного мясного сырья, ведет к ухудшению основных показателей качества.
Рецептурную композицию рубленых полуфабрикатов с белково-жировой эмульсией получают следующим образом.
Для производства рубленого полуфабриката используют мясо цыплят бройлеров – 51 кг.
Мясо цыплят бройлеров измельчают на волчке с диаметром решетки 2-3 мм.
Одновременно готовят белково-жировую эмульсию (БЖЭ). Предварительно куриные желудки и сердечки отваривают в воде в течение 20 минут. При закипании воды, в воду добавляют пряности, из расчета на 1 кг воды: черный молотый перец 0,005 кг, лавровый лист 0,005 кг. В конце варки добавляют 0,005 кг пищевой поваренной соли, из расчета на 1 кг воды.
Для изготовления 100 кг БЖЭ филе бедра курицы с кожей – 30 кг, куриную печень – 3 кг, предварительно отваренные куриные желудки – 6 кг и предварительно отваренные куриные сердечки – 6 кг, измельчают в куттере с добавлением ледяной воды в количестве 0,5 кг. При непрерывном перемешивании в куттер вносят 15 кг предварительно гидратированного в питьевой воде концентрата белков молочной сыворотки (в соотношении вода: концентрат белков молочной сыворотки - 1:1, 16-18°С, 2-3 мин.) и 39 кг пюре из яблочных выжимок. После чего, для понижения температуры эмульсии, вносят еще 0,5 кг ледяной воды и куттеруют до получения однородной белково-жировой эмульсии. Общее время куттерования не должно превышать 5 мин, а температура белково-жировой эмульсии должна составлять не выше 18°С. Готовую белково-жировую эмульсию охлаждают до 0-4°С, 1,5-2 ч. Условия хранения БЖЭ – не более 48 ч при 0-4°С.
Фарш готовят в фаршемешалке, при непрерывном перемешивании загружают ингредиенты в следующей последовательности: сначала мясо цыплят бройлеров в количестве 51 кг и поваренную соль 1 кг с ледяной водой в количестве 6,6 кг, затем вносят белково-жировую эмульсию в количестве 35 кг и перемешивают до равномерного распределения. Далее загружают оставшиеся ингредиенты: яйца куриные – 1 кг, лук репчатый свежий измельченный – 5 кг, крахмал картофельный – 0,3 кг, перец черный молотый – 0,09 кг и перец душистый молотый – 0,01 кг. Общая продолжительность процесса составляет не более 6 мин. Температура готового фарша не должна превышать 12°С. Далее из фарша формуют изделия и либо подвергают их тепловой обработке (например, обжарке), либо реализуют в охлажденном (режимы охлаждения 0÷4°С, 2-3 ч) или замороженном состоянии (режимы замораживания -30÷-35°С, 1-2 ч).
Полученные рубленые полуфабрикаты характеризуются лучшей липкостью и стабильностью фарша, высоким выходом продукта, улучшенной пищевой ценностью (повышенным содержанием белка, источником пищевых волокон и пектиновых веществ). Внесение разработанной БЖЭ повышает ВУС и стабилизирует фаршевую систему.
Таким образом, использование рецептурной композиция рубленых полуфабрикатов, содержащей мясо цыплят бройлеров, соль поваренную и воду, лук репчатый, яйца куриные, крахмал картофельный, перец черный молотый, перец душистый молотый, и белково-жировую эмульсию, выполненную из филе бедра курицы с кожей, куриной печени, отваренных куриных желудков, отваренных куриных сердечек, концентрата белков молочной сыворотки, пюре из яблочных выжимок и воды позволяет повысить пищевую ценность полуфабриката, улучшить структурно-механические свойства, уменьшить потери при термообработке и увеличить выход продукции.