Моделирование мясного фарша с использованием растительных смесей

» - Аграрный вестник Урала № 11 (165), 2017 г. - *

Биология и биотехнологии

УДК 641.561+637.521.47

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЯСНОГО ФАРША С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Е. В. МИХАЛЕВА, доцент, кандидат биологических наук, зав. кафедрой Ю. А. РЕНЕВА, доцент, кандидат сельскохозяйственных наук

Пермский государственный аграрно-технологический университет им. акад. Д. Н. Прянишникова

Ключевые слова: мясорастительный фарш, овощная смесь, рецептура, функционально-технологические свойства. В данной работе изучен опыт ведущих ученых, согласно которому, было определено, что наибольшее употребление мясных продуктов в РФ приходится на фарши и колбасные изделия. Это связано в первую очередь с дешевизной продукции, высокой пищевой ценностью и широким распространением мясопродуктов на продовольственном рынке. Рассмотрена возможность использования мясных фаршей в качестве объекта исследования для разработки нового лечебно-профилактического продукта с использованием растительного сырья. Мясорастительный фарш позиционируется как диетический, что позволяет использовать его в производстве колбасных изделий и полуфабрикатов, при некоторых видах терапии, как лечебно-профилактический. Обоснованием выбора мясорастительного фарша является широкие резервные возможности при производстве разных видов колбасных изделий, мясных полуфабрикатов (котлеты, шницели и др.). Разработка мясных фаршей позволяет ввести в состав рецептурного продукта различные растительные компоненты, в частности морковь столовую и крупноплодную тыкву. Используя, метод математического моделирования выявлен наилучший состав мясорастительного фарша. В его состав входит - мясо говядины высшего сорта, свинина полужирная, филе цыпленка бройлера I категории и овощная смесь - 18:63:9:10 соответственно. В исследуемом мясорастительном фарше с овощной смесью 10 % теоретическая пищевая усвояемость готового продукта составило 103 %, выход - 104 %. Проводимые исследования свидетельствуют, что мясорастительный фарш с добавлением овощной смеси 10 % в сравнении с мясным фаршем, имеет наибольший выход готового продукта на 4,9 %, пищевую усвояемость на 3 %. Результаты исследований свидетельствуют о необходимости продолжения исследований в данном направлении.

MODELING OF CHOPPED MEAT USING vEGETABLE MIXES

E. V. MIKHALEVA, assistant professor, candidate of biological sciences, head of the department,

Yu. A. RENEVA, assistant professor, candidate of agricultural sciences,

Perm State Agrarian Technological University named after academician D. N. Pryanishnikov

Keywords: meat and vegetables, mixed vegetables, compounding, functional and technological properties.

This paper presents the study of the experience of leading scientists the result of which is the conclusion that the greatest use of meat products in Russia Federation is for minced meat and sausages. Firstly it is connected with cheapness of production, high nutritional value, and the wide use of meat products in the food market. Using minced meat as a research object for the development of a new therapeutic and prophylactic product using vegetable raw-stuff is considered was examined. The ground meat is positioned as dietary which allows using it in the production of sausages and semi-finished products, with some types of therapy, as a therapeutic and prophylactic. The substantiation of the choice of meat-filling is a wide reserve capabilities in the production of different types of sausage products, meat semi-finished products (cutlets, schnitzels, etc.). Development of sausages allows to enter into the prescription product of various plant components, in particular carrots and large-fruited pumpkin. The authors identified the best composition of minced meat and vegetables by using the method of mathematical modelling. This composition of meat included beef premium, bold, pork, chicken broiler the first category and mixed vegetables - 18:63:9:10 respectively. In the experimental minced meat with vegetable mix 10 % the theoretical assimilation of the finished product was 103 %, yield - 104 %. The research shows that minced meat with the addition of a vegetable mix of 10 % in comparison with meat minced meat, has the highest yield of the finished product by 4.9 %, and digestibility by 3 %. The results of the research indicate on the need to continue research in this direction.

Положительная рецензия представлена А. Д. Галкин, доктором технических наук, профессором,

директором ООО «Техноград».

JJJi^ • - Аграрный вестник Урала № 11 (165), 2017 г. - *

Биология и биотехнологии

Актуальность данной темы в настоящее время очень высока как в мире, так и в Российской Федерации. Известно, что использование мясопродуктов, а тем более колбас, в качестве продуктов лечебно-профилактического назначения до настоящего времени практически в научных кругах не обсуждалось из-за консервативных взглядов в отношении мяса, как главного сырья для мясопродуктов [4, 6]. Но взгляды общественности в области полноценного сбалансированного питания изменились и теперь мясопродукты рассматриваются, как одни из главных претендентов на роль продуктов лечебно-профилактического назначения [3, 7]. В этой связи в мире и, соответственно в Российской Федерации, активизировались научно-исследовательские работы в данном направлении, что сделало данную научную область актуальным местом исследований [1, 2, 5, 10].

Цель и методы исследования. Целью исследований является разработка комбинированного мясо-растительного фарша с применением растительных компонентов.

Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:

- моделирование мясного фарша;

— создание овощной смеси;

- разработка рецептуры мясорастительного фарша;

- расчет усвояемости и выход готового мясора-стительного фарша.

Материалы и методы исследований. Исследования проводились на кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Пермской ГСХА.

В ходе проведения исследований использовались следующие методики:

— обработка лабораторных данных на ЭВМ (автоматическая обработка и анализ лабораторных исследований);

— определение влагосвязывающей способности мяса (метод центрифугирования основан на выделе-

нии жидкой фазы под действием центробежной силы из исследуемого объекта, находящегося в фиксированном положении);

— определение влагоудерживающей способности (метод основан на выпаривании влаги из испытуемого образца с использованием специального прибора);

— определение жироудерживающей способности (в данном методе используется рефрактометр, позволяющий определить показатель преломления исследуемого образца);

— определение эмульгирующей способности (для определения эмульгирующей способности используют гомогенизированную смесь испытуемого образца и рафинированного подсолнечного масла, которую центрифугируют);

— определение показателей биологической ценности расчетным методом (метод является групповым, и применятся для расчета аминокислотного состава, выявления лимитирующих аминокислот, оценки средней величины избытка состава незаменимых аминокислот и расчета коэффициента утилитарности) [8, 9].

Результаты исследования. Первым этапом исследования - подбор мясного сырья. В качестве мясного сырья было выбрано говядины высшего сорта, свинина полужирная и филе цыпленка-бройлера 1 категории. Говядина обеспечивает высокую влагос-вязывающую способность, содержит большое количество пигментов, чем и определяет окраску продукта. Свинина улучшает вкусовые и питательные свойства, делает более нежной и сочной консистенцию. Мясо цыплят повышает усвояемость продукта, его биологическую и пищевую ценность. Используя метод моделирования, были подобраны оптимальные соотношения растительных компонентов в мясную смесь. Растительные компоненты включали в себя столовую морковь сорт Нантская, тыква крупноплодная сорт Серая Волжская в соотношении 50:50. Вследствие чего, были разработаны следующие композиционные образцы, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Композиции мясорастительного фарша

Table 1

Compositions of minced meat

Композиционные образцы Composite samples Содержание мясорастительного сырья, % The content of meat and cereal raw materials, %

Говядина высшего сорта Prime beef Свинина полужирная Pork bold Филе цыпленка-бройлера 1 категории Chicken broiler the first category Овощная смесь Mixed vegetables

Образец 1 (контроль) Sample 1 (control) 20 70 10 -

Образец 2 Sample 2 19 66,5 9,5 5

Образец 3 Sample 3 18 63 9 10

Образец 4 Sample 4 17 59,5 8,5 15

• - Аграрный вестник Урала № 11 (165), 2017 г. - * 'JJf

Биология и биотехнологии

Таблица 2

рецептуры мясорастительного фарша

Table 2

Recipe of minced meat and cereal

Наименование компонента The component name Рецептура 1 Recipe 1 Рецептура 2 Recipe 2 Рецептура 3 Recipe 3 Рецептура 4 Recipe 4

Сырье несоленое

Говядина высшего сорта Prime beef 20 19 18 17

Свинина полужирная Pork bold 70 66,5 63 59,5

Филе цыпленка-бройлера 1 категории Chicken broiler the first category 10 9,5 9 8,5

Овощная смесь (морковь и тыква в соотношении 50:50) Mixed vegetables (carrot and the ratio of the pumpkin 50:50) - 5 10 15

Пряности и материалы

Соль пищевая поваренная Salt 2 090 2 090 2 090 2 090

Натрия нитрит (в растворе) Sodium nitrite (in solution) 7,1 7,1 7,1 7,1

Сахар-песок Sugar 200 200 200 200

Перец черный Black pepper 100 100 100 100

Перец душистый All spice 100 100 100 100

104

103

102

101

100

99

98

I.

I

ll

ОбрЯЧеЦ 1 О&рЯМЦ 2 Ой|)£№Ц J Оррад ВЦ 4

Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

Рис. 1. Усвояемость мясорастительного фарша, % Fig. 1. The digestibility of the ground meat, %

Данные соотношения позволили разработать рецептуры для производства мясорасительных фаршей (табл. 2).

При моделировании и оптимизации состава рецептуры мясорастительного фарша был также использован метод математического моделирования по критерию оптимальности - величины пищевой усвояемости.

Выбор пищевой усвояемости в качестве критерия оптимальности обусловлен тем, что эта характеристика как интегральная функция отвечает за комплекс качественных показателей продукта (пищевая, биологическая ценность и т. д.).

Овощная смесь была добавлена в мясное сырье в виде гомогенизированной массы.

Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

Рис. 2. Выход мясорастительного фарша, % Fig. 2. Yield of ground meat, %

Методом математического моделирования также была рассчитана пищевая усвояемость смоделированных мясорастительных фаршей (рис. 1).

Наибольшей теоретической пищевой усвояемостью обладает образец 3 (103 %). Данный показатель можно объяснить наиболее оптимальной концентрацией в его составе овощной смеси и мясных компонентов (10 % овощной смеси от общего состава).

Образец 2, где содержится 5 % овощной смеси, имеет пищевую усвояемость 101 %.

Образец 4, с содержанием в своем составе 15 % овощной смеси, имеет 102 % пищевой усвояемости.

В качестве контроля был использован образец 1, без содержания овощной смеси, его пищевой усвояемости ниже исследуемых образцов и составляет 100 %.

www.avu.usaca.ru

335Ф • - Аграрный вестник Урала № 11 (165), 2017 г. - *

Биология и биотехнологии

Таблица 3

Функционально-технологические свойства мясорастительных фаршей, %

Table 3

Functional and technological properties of ground meat, %

Исследуемые образцы Composite samples Функционально-технологические свойства Functional and technological properties

Влагосвязывающая способность Water binding capacity Влагоудержив ающая способность Water holding capacity Жир оудержив ающая способность Fat holding capacity Эмульгирующая способность Emulsifying ability

Образец 1 (контроль) Sample 1 (control) 78,2 48,9 10,4 51,8

Образец 2 Sample 2 77,8 48 9,1 50

Образец 3 Sample 3 77,3 47,1 8,9 51,3

Образец 4 Sample 4 75 44,3 8,5 49,8

Основываясь на математическом моделировании усвояемости спроецированных мясорастительных фаршей, предполагается, что наиболее оптимальным будет использование в качестве рекомендуемого мясорастительного фарша образец 3 с содержанием овощной смеси 10 % от общего состава.

Также методом математического моделирования был рассчитан теоретический выход продукта на основе составленных мясорастительных фаршей (рис. 2).

Наибольший теоретический выход продукта -104 %, показан на основе образца 3, где суммарное содержание овощной смеси составляет 10 %. Образец 2, с содержанием овощной смеси 5 % от общего состава имеет выход 101 %, а образец 4, где содержится наибольшее количество овощной смеси (15 %) имеет выход 102,5 %, что на 1,5 % меньше по отношению к образцу 1. В качестве контроля был использован образец 1, без содержания овощной смеси. Выход контрольного образца составляет 99,1 %.

Основываясь на математическом моделировании выхода мясорастительного фарша, можно предположить, что наиболее оптимальным будет использование в качестве комбинированного фарша образец 3 с содержанием овощной смеси 10 % от состава. Именно его использование позволит получить наибольший выход готового продукта.

Полученные образцы мясорастительных фаршей подвергались исследованию функционально-технологических свойств (таблица 3).

Самый высокий показатель функционально-технологических свойств наблюдали у образца 1 (контроль). Из исследуемых образцов с содержанием овощных смесей высокие показатели наблюдали у образцов 2 и 3.

Выводы. Рекомендации. Исходя из выше изложенных результатов, можно сделать следующий вывод.

С использованиеми математического моделирования были составлены три образца мясорастельного фарша с добавлением овощной смеси 5, 10 и 15 %. 35

На основании данного моделирования было выявлено, что наибольшей теоретической пищевой усвояемостью обладает образец 3, у данного образца она равна 103 %. Это можно объяснить наиболее оптимальной концентрацией в его составе овощной смеси и мясных компонентов (мясо говядины высшего сорта, свинина полужирная, филе цыпленка-бройлера 1 категории и овощная смесь в соотношении 18:63:9:10). Образец 1, который был использован в качестве контрольного, имеет 100 % пищевой усвояемости.

Также был рассчитан теоретический выход готового продукта на основе мясорастительного фарша. В ходе данного моделирования было выяснено, что наибольший теоретический выход продукта - 104 %, приходится на образец 3. В качестве контроля был использован образец 1, без содержания овощной смеси. Выход контрольного образца составляет 99,1 %.

На основании математического моделирования видно, что готовый продукт, на основе мясорасти-тельного фарша с добавкой овощной смеси в размере 10 %, в сравнении с использованием только мясного фарша имеет выход на 4,9 % больше, а его пищевая усвояемость на 3 % выше по сравнению с контрольным образцом.

Результаты исследования функционально-технологических свойств мясорастительного фарша, показали, что овощная смесь незначительно влияет на функционально-технологические свойства мясных фаршей при небольшом ее содержании в составе фарша. Данное явление хорошо видно на примере показателей образца 1, который обладает лучшими функционально-технологическими свойствами и не содержит в своем составе овощную смесь.

Также необходимо отметить, что разность показателей функционально-технологических свойств образцов 3 и 2 составляет 0,5 %. Данная разность показателей теоретически может находиться на уровне погрешности измерений и не может оказать значительного влияния на функционально-технологические свойства готового продукта.

—Аграрный вестник Урала № 11 (165), 2017 г.

_Биология и биотехнологии

На основании полученных результатов моделиро- с содержанием овощной смеси 10 % от общего сования и изучения функционально-технологические става. Именно его использование позволит получить свойства мясорастительных фаршей можно сделать наилучшую усвояемость, выход и функционально-вывод, что наиболее оптимальным будет использова- технологические свойства готового продукта. ние в качестве мясорастительного фарша образец 3,

Литература

1. Бильтрикова Т. В., Битуева Э. Б. Исследование органолептических характеристик моделей мясорастительных фаршей // Междунар. науч.-практ. конф., посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. Москва, 2015. №1. С. 75-79.

2. Бочкарева З. А. Качественная характеристика мясорастительных фаршированных изделий // Инновационная техника и технология. 2015. № 3. С. 13-16.

3. Бочкарева З. А. Совершенствование технологии мясных фаршированных полуфабрикатов на основе мясорастительной рубленой массы // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего.Пенза, 2016. № 1. С.137-143.

4. Карпунина Л. И., Кочнева С. В. Разработка комбинированных мясных рубленых полуфабрикатов функционального назначения // Мат. Междунар. науч. конф. Кемерова, 2015. С. 309-310.

5. Скороходов Д. А., Якупов Ф. Ф., Догарева Н. Г., Ребезов Я. М. Функциональные мясные продукты // Молодой ученый. 2017. № 9. С. 88-91.

6. Федосеенко В. А. Совершенствование комбинированных продуктов питания // Мат. III Междунар. студ. науч.-практ. конф. Владивосток, 2017. С. 87-89.

7. Чернобай Е. Н. Особенности создания функциональных продуктов на мясной основе // Ставропольский государственный аграрный университет. 2014. № 1. С. 22-24.

8. Potoroko I., Kalinina I., Popova N. et al. The kinetics of formation of food products sensory characteristics under the effects sonochemistry // Program and book and abstracts of the 14th Meeting of the European Society of Sonochemistry. Avignon, 2014. P. 263-264.

9. Shimokomaki M. Meat and meat products microstructure and their eating quality / Massami Shimokomaki, Elza I. Ida, Talita Kato, Mayka R. Pedräo, Fabio A. G. Coró and Francisco J. Hernández-Blazquez // Current microscopy contributions to Advances in Science and Technology. 2012. Vol. 23. P. 486-495.

10. Shebis Y., Iluz D., Kinel-Tahan Y., Dubinsky Z., Yehoshua Y. Natural Antioxidants: Function and Sources // Food and Nutrition Sciences. 2013. № 4. P. 643-649.

References

1. Biltrikova T. V., Bituyeva E. B. Research of organoleptic characteristics of models of meat and cereal forcemeats // Proc. of intern. scient. and pract. conf. devoted to V. M. Gorbatov's memory. M., 2015. № 1. P. 75-79.

2. Bochkaryova Z. A. The qualitative characteristic of the meat and cereal stuffed products // the Innovative equipment and technology. 2015. № 3. P. 13-16.

3. Bochkaryova Z. A. Improvement of technology of the half-finished stuffed meat on the basis of meat and cereal chopped weight // 21st century: results ofthe past and problem of the present. Penza, 2016. № 1. P. 137-143.

4. Karpunina L. I., Kochneva S. V. Development of the combined meat chopped semi-finished products of functional purpose // Proc. of intern. student scient. conf. Kemerovo, 2015. P. 309-310.

5. Skorokhodov D. A., Yakupov F. F., Dogareva N. G., Rebezov Ya. M. Functional meat products // Young scientist. 2017. № 9. P. 88-91.

6. Fedoseenko V. A. Improvement of the combined food // Proc. of intern. scient. and pract. conf. Vladivostok, 2017. P. 87-89.

7. Chernobay E. N. Features of creation of functional products on a meat basis // the Stavropol state agricultural university. 2014. № 1. P. 22-24.

8. Potoroko I., Kalinina I., Popova N. et al. The kinetics of formation of food products sensory characteristics under the effects sonochemistry // Program and book and abstracts of the 14th Meeting of the European Society of Sonochemistry. Avignon, 2014. P. 263-264.

9. Shimokomaki M. Meat and meat products microstructure and their eating quality / Massami Shimokomaki, Elza I. Ida, Talita Kato, Mayka R. Pedräo, Fabio A. G. Coró and Francisco J. Hernández-Blazquez // Current microscopy contributions to Advances in Science and Technology. 2012. Vol. 23. P. 486-495.

11. Shebis Y., Iluz D., Kinel-Tahan Y., Dubinsky Z., Yehoshua Y. Natural Antioxidants: Function and Sources // Food and Nutrition Sciences. 2013. № 4. P. 643-649.