Sous-vide обработка мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины: режимы и показатели качества

УДК 637.5

Sous-vide обработка мелкокусковых полуфабрикатов

из мяса говядины: режимы и показатели качества

Н. С. Родионова, д-р техн. наук, профессор, Е. С. Попов, канд. техн. наук, доцент Воронежский государственный университет инженерных технологий

Производство кулинарных полуфабрикатов различной степени готовности в настоящее время стало одним из интенсивно развивающихся направлений в ассортименте продукции предприятий мясной отрасли. Основными проблемами при обработке мясного сырья являются потеря массы, а также снижение биологической и пищевой ценности в процессе термического воздействия. Технология sous-vide, получившая распространение в последнее время, позволяет снизить перечисленные нежелательные последствия.

Суть данной технологии состоит в предварительном вакуум-упаковывании в полимерную термоустойчивую тару мясного полуфабриката с последующей тепловой обработкой при щадящих температурных режимах. Это позволяет сохранить его пищевую и биологическую ценность, минимизировать технологические потери массы, улучшить орга-нолептические показатели, увеличить срок годности.

Это перспективно для предприятий НоКеСа и специального питания (чрезвычайные ситуации, полевые условия, туризм, экспедиции и т.д.) [3, 5].

Однако на стадии вакуумного упаковывания полуфабрикатов происходит деформация их первоначальной формы, усиливающаяся при последующем термическом воздействии, в результате чего ухудшается внешний вид блюд,

что негативно сказывается на потребительском спросе и продажах. Для сохранения первоначальной формы необходимо изменить структурно-механические свойства мелкокусковых полуфабрикатов, например замораживанием. Однако решающим фактором в технологии sous-vide следует признать влияние внешних воздействий, что требует проведения исследований в данной области.

Цель работы - обоснование технологических режимов sous-vide обработки полуфабрикатов из говядины, обеспечивающих сохранение заданной геометрической формы, гарантированный уровень пищевой и биологической ценности, пролонгированный срок хранения.

Объект исследований - мелкокусковые полуфабрикаты из мяса говядины различных геометрических форм и размеров, применяемые при приготовлении широкого ассортимента блюд: кубик (0,7x0,7 см), крупный брусок (3,0x0,8x0,8 см) и мелкий брусок (1,5x0,5x0,5 см).

Упаковку полуфабрикатов говядины производили в вакуумно-упаковочной машине Besser vacuum серии FAVORIT с конечным давлением 200 Па при толщине полиэтиленовой пленки 140 мкм. В ходе тепловой обработки исследовали диапазон температур 333...373 К, влагосодержа-ние теплоносителя - 100%. Степень кулинарной готовности контролиро-

вали с интервалом в 30 с по методу [5], процесс завершали при достижении требуемых органолептических показателей и стабилизации массы образца. Замораживание полуфабрикатов говядины проводили в камере шокового охлаждения Zanussi BCF28A с градиентом охлаждения 1,0 °С/мин. Температуру в слоях полуфабрикатов говядины контролировали с помощью термокерна. В качестве контроля исследовали образцы говядины, обработанные традиционным способом (тушение).

В результате анализа зависимости изменения массы исследуемых образцов от продолжительности sous-vide обработки при различных температурах установлено (рис. 1), что массовые потери существенно зависят от формы и размеров продукта.

Это объясняется увеличением удельной площади массоотдачи на единицу массы продукта, которая составляет, м2/кг: для кубика - 0,14; крупного бруска - 1,48; мелкого бруска - 2,78.

В исследуемом диапазоне температур 353...373 К численные значения потери массы составили 18,0-29,5; 20,5-31,5; 23,0-33,0% для кубика, крупного и мелкого бруска соответственно; потери массы в контроле -34,5; 36,5; 38,0% соответственно, что на 14,5-17,0% выше.

В процессе хранения экспериментальных образцов полуфабрикатов из мяса говядины при температурах 298±2,0 К и 276±2,0 К (табл. 1) установлено, что время достижения критических значений количества КМАФАНМ, КОЕ/г составляет 5 и 8 сут и 24-48 ч для контроля.

В течение исследуемых сроков хранения в экспериментальных образцах не были обнаружены: Escherihia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens и Listeria monocytogenes.

В ходе экспериментальных исследований установлено, что достижение механической прочности, достаточной для сохранения формы

о 10 20 30 J О SO 60 70 КО 90 100 110 120 т, Mini 0 |д 20 ilg ;0 6д 10 so |00 1101И1,11ЯВ о |0 20 30 10 50 60 70 SO 90 100110 т, НИН

А Б В

Рис. 1. Графические зависимости изменения массы мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины (а - кубик; б - крупный брусок; в - мелкий брусок) от продолжительности sous-vide обработки при различных температурных режимах, К: 1-353, 2-358, 3-363, 4-368, 5-373, 6 - контроль

INNOVATIVE TECHNOLOGIES

Таблица 1

Микробиологическая обсемененность полуфабрикатов из говядины в процессе хранения

Полус Фабрикаты говядины

Показатель Традиционно приготовленные С применением sous-vide обработки

Продолжительность хранения, сут при Т = 298+2,0 К

1 2 1 3 5

3,5х103 2,4х105 <1,0х101 2,7х102 4,3х104

КМАФАнМ, Продолжительность хранения, сут при Т = 276+2,0 К

КОЕ /г 1 2 3 6 8

7,5x1o1 8,6х103 2,1x1o1 1,7х103 4,0х104

(от 10 до 47 мкм), при Т = 249 и 255 К размер кристаллов льда составлял от 16 до 72 мкм и от 14 до 110 мкм соответственно. Полученные данные свидетельствуют о том, что при Т = 243 К максимально сохраняется микроструктура полуфабрикатов и это положительно отражается на качестве их потребительских свойств, пищевой и биологической ценности (табл. 2).

Анализируя данные табл. 2, можно отметить, что численные значения

при вакуумном упаковывании полуфабрикатов из мяса говядины происходит при понижении температуры в поверхностном слое (0,5-1 мм) продукта до 271 К [4].

Определение режимов поверхностного замораживания в аппарате шокового охлаждения проводили на основе анализа зависимости изменения продолжительности процесса от температуры в рабочей камере (рис. 2).

По полученным данным в зависимости от температуры можно выделить три этапа процесса: 1 - от 281 до 273, 2 - от 273 до 271, 3 - от 271 до 267 К соответственно. Снижение температуры поверхностного слоя продукта на первом этапе происходит пропорционально количеству работы по отбору тепла. На втором этапе наблюдается переход влаги из жидкой фазы в твердую. Работа по отбору тепла у продукта значительна, однако его температура практически не снижается, что объясняется кристалли-

зацией примерно 70% жидкой фракции поверхностного слоя продукта. На третьем этапе осуществляется процесс домораживания, снижение температуры протекает пропорционально работе, выполняемой холодильной машиной марки Bitzer, что является сигналом для окончания данной технологической операции. Следует также отметить, что при снижении температуры в рабочей камере с 255 до 243 К продолжительность данного процесса снижается с 28,0 до 9,0 мин - для кубика; с 26,5 до 8,5 мин - для крупного бруска; с 25,0 до 7,5 мин - для мелкого бруска.

На микрофотографиях образцов (рис. 3), полученных с помощью микроскопа Eclipse 80i по методике [1, 2], видно, что с увеличением отрицательной температуры воздействия значительно изменяется морфология тканей мяса и размеры кристаллов льда.

При Т = 243 К кристаллы льда имели узкий интервал размеров

исследуемых показателей более высокие для опытных образцов: в них отмечено повышенное содержание витаминов (до 65,0%), биологическая ценность выше на 8,0%.

Обобщенный анализ данных позволяет сделать выводы:

sous-vide обработка способствует обеспечению более высоких органо-лептических показателей продукта (повышение сочности и сохранение экстрактивных веществ), увеличению срока годности до 4 сут и выхода полуфабрикатов на 15-20%, это делает перспективным их применение для организации специального питания (в чрезвычайных ситуациях, полевых условиях, в экспедициях и т. д.);

рекомендуемые режимы предварительного поверхностного замораживания (243 К, 7,5-9,0 мин) и последующей sous-vide обработки мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины (363-368 К, 25,030,0 мин) обеспечивают сохранение

Таблица .

Качественные показатели полуфабрикатов из мяса говядины

Полуфабрикаты из мяса говядины

Показатель Традиционно приготовленные С применением sous-vide обработки и поверхностного замораживания

Физико-химические показатели

Массовая доля белка, % 28,42 29,71

Массовая доля жира, % 26,31 26,23

Массовая доля углеводов, % 3,51 3,50

Витамины: А 3,42 4,65

В1 0,07 0,10

В2 0,22 0,38

В3 0,05 0,09

В5 0,78 0,95

В6 0,51 0,71

В9 0,97 1,50

D 0,02 0,07

Е 0,98 1,42

Показатели пищевой и биологической ценности

Энергетическая ценность, ккал 364,51 368,91

КРАС, % 23,90 16,32

Биологическая ценность, % 76,10 83,68

Коэффициент утилитарности (и), % 0,64 0,67

Sous-vide обработка мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины: режимы и показатели качества

Ключевые слова

вакуумная упаковка; замораживание; мелкокусковые полуфабрикаты из мяса говядины; показатели качества; срок годности; тепловая обработка

Реферат

Перспективным направлением развития отрасли организации питания является разработка и внедрение в производство инновационных технологий обработки пищевых продуктов, направленных на снижение технологических потерь и максимальное сохранение пищевой и биологической ценности сырья при тепловой кулинарной обработке, увеличение срока годности, а также обеспечение высоких потребительских характеристик кулинарной продукции. В этой области эффективной является обработка сырья при пониженных щадящих температурных режимах с предварительной вакуумной упаковкой в полимерную термоустойчивую тару, известная как sous-vidе технология, позволяющая получить продукты питания при сохранении их массы, пищевой и биологической ценности с увеличением срока годности. В качестве объекта исследований рассматривали мелкокусковые полуфабрикаты говядины различных геометрических форм и размеров, применяемые при приготовлении широкого ассортимента блюд: кубик (0,7х0,7 см), крупный брусок (3,0х0,8х0,8 см) и мелкий брусок (1,5х0,5х0,5 см). Полуфабрикаты говядины подвергали предварительному подмораживанию поверхностного слоя с целью обеспечения достижения механической прочности, достаточной для сохранения формы их нарезки при последующих вакуумном упаковывании и термической обработке. Установлено, что тепловая обработка при 363...368 К мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины, предварительно подмороженных и вакуум-упакованных в полимерную тару, обеспечивает более высокие органолептические показатели продукта (увеличение сочности и сохранение экстрактивных веществ), повышение биологической ценности готового продукта на 7-8% и увеличение выхода на 1520% при обеспечении срока годности до 3 сут в нерегулируемых температурных условиях. Определены режимы предварительного подмораживания полуфабрикатов (243 К, 7,5-9,0 мин). Применение данной технологии позволяет расширить возможности использования данных продуктов для предприятий НоКеСа в качестве полуфабрикатов при приготовлении широкого ассортимента холодных и горячих блюд, а также для специального питания (чрезвычайные ситуации, полевые условия, туризм, экспедиции).

Авторы

Родионова Наталья Сергеевна, д-р техн. наук, профессор, Попов Евгений Сергеевич, канд. техн. наук, доцент Воронежский государственный университет инженерных технологий, 394036, г. Воронеж, пр. Революции, д. 19, rodionovast@mail.ru

Sous-Vide Process Small-Quality Indicator

их первоначальной формы, что расширяет возможности применения данных продуктов для предприятий НоКеСа в качестве полуфабрикатов при приготовлении широкого ассортимента холодных и горячих блюд.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент 2528499 Российской Федерации, МПК A23L 3/00. Способ производства пищевых продуктов. Опубл. 20.09.2014.

2. Антипова, Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов/Л. В. Антипова, И. А. Глотова, И. А. Рогов. - М.: Колос, 2004. - 576 с.

3. Антипова, Л. В. Физические методы контроля сырья и продуктов в мясной промышленности: лабораторный практикум/ Л. В. Антипова [и др.} - СПб.: ГИОРД, 2006. - 200 с.

4. Аксенова, Т. И. Тенденции использования полимерных материалов для упаковки продуктов питания / Т.И. Аксенова // Юбилейные мат-лы, посвященные 75-летию создания МГУПП. - М., 2004. -С. 15-18.

5. Родионова, Н. С. Инновации в области технологии продукции функционального и специализированного назначения: монография/Н.С. Родионова, Е. С. Попов, Т. И. Бахтина. - СПб: Изд-во «Лема», 2012. - 184 с.

Sized Semi-Finished Beef: Modes and

Key words

small-sized semi-finished beef bits; vacuum packaging; heat treatment; freezing; quality indicators; shelf life

Abstracts

A promising direction of catering industry development is development and introduction of innovative food processing technologies in order to reduce technical losses and maximize the preservation of food and biological value of raw materials by heat cooking, increase shelf life, as well as to ensure high consumer characteristics of culinary products. A promising way of improvement in this area is the processing of raw materials at lower gentle temperature regimes with pre-vacuum packaging into a polymer heat-resistant container, known as a Sous-Video sockets technology that allows having food without weight losses, conserve food and biological value with an increase in its shelf life. Small-sized semi-finished beef bits of various geometric shapes and sizes were considered as the object of study: cube (0.7x0.7 cm), a large bar (3.0x0.8x0.8 cm) and small bar (1.5x0.5x0.5 cm). They were used in the preparation of a wide range of dishes. Semi-finished beef bits were subjected to preliminary frostbiting of the surface layer in order to ensure the mechanical strength sufficient to maintain their form during subsequent cutting, vacuum packaging and heat treatment. It was determined that the heat treatment at 363-368 K for small-sized semi-finished beef bits, previously frostbitten and vacuum-packed in polymer packaging, provides better organoleptic characteristics of the product (increased juiciness and preservation of extractives), increase the biological value of the finished product by 7-8% and an increase in outcome of 15-20%, while maintaining the shelf life up to 3 days in the non-regulated temperature conditions. Modes of preliminary frostbiting were determined (243 K, 7.5-9.0 min). This technology gives us new possibilities for these products usage by HoReCa companies as semifinished products in the preparation of a wide range of hot and cold dishes, as well as special food (emergency and field conditions, tourism, expeditions).

Authors

Rodionova Natalya Sergeevna, Doctor of Technical Science, Doctor of Technical Science, Professor, Popov Evgeny Sergeevich, Candidate of Technical Science, Docent

Voronezh State University of Engineering Technology, 19, Pr. Revolyutsii, Voronezh,394036,rodionovast@mail.ru