Разработка комбинированных мясных систем на основе комплексного использования сырьевых ресурсов АПК

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

141

сельскохозяйственные науки

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ МЯСНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЕВЫХ

РЕСУРСОВ АПК

Курчаева Елена Евгеньевна

К.т.н., доцент кафедры технологии переработки животноводческой продукции, ФГБОУ ВО ВГАУ, г. Воронеж

Максимов Игорь Владиимирович

К.с.-х.н., доцент кафедры технологии переработки растениеводческой продукции, ФГБОУ ВО ВГАУ, г. Воронеж

Рязанцева Алина Олеговна

ассистент кафедры технологии переработки животноводческой продукции, ФГБОУ ВО ВГАУ, г. Воронеж

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены перспективы использования растительных композитов (плодов боярышника и клубней топинамбура) в составе композитных смесей с высокими функционально-технологическими свойствами. Обоснован рецептурный состав компонентов смеси «ТГБ» на основе функциональных ингредиентов. Установлено, при внесении композитной смеси «ТГБ» в количестве 15,0% происходит увеличение функционально-технологической свойств мясной системы, что сказывается на повышении выхода готовой продукции до 124%.

ABSTRACT

The prospects of using vegetable composites (hawthorn fruit and Jerusalem artichoke tubers) in the composition of the composite mixtures with high functional and technological properties. Proved formula of mixture components “TGB” on the basis of functional ingredients. Installed, when adding a composite mixture of “TGB” in the amount of 15.0% is an increase in functional and technological properties of meat systems that affect the increase in yield of 124%.

Ключевые слова: порошок боярышника, порошок топинамбура, композитная смесь, фермент трансглютаминаза, колбасный хлеб.

Key words: hawthorn powder, Jerusalem artichoke powder, composite mixture, the enzyme transglutaminase, sausage bread

На сегодняшний день политика государства в области здорового питания нацелена на обеспечение различных слоев населения рациональным и здоровым питанием с учетом экономического статуса, а также наполнением рынка биологически полноценными и чистыми продуктами на основе сырьевых ресурсов животноводческой отрасли с использованием растительных композитов [1, с.83].

В связи с создавшимся дефицитом животного белка в мире потребности в нем населения удовлетворяются за счет других источников, преимущественно растительного растительного происхождения [4, с. 196]. Увеличение потребности в белковых продуктах на перспективу, с одной стороны, и необходимость обеспечения рационального питания - с другой, привело к возникновению и развитию нового направления в производстве пищи, которое заключается в получении комбинированных продуктов питания на основе потенциальных ресурсов пищевого белка, не используемого совершенно или используемого крайне нерационально [3, с.55].

В России большое внимание уделяется разработке новых видов функциональных добавок с использованием композитов растительного и животного происхождения и их вкладу в увеличение объемов продукции животноводства

в связи с превалирующим развитием производства новых форм мясных продуктов позитивно влияющих на функционирование организма человека, в том числе и на работку желудочно - кишечного тракта. Однако нормальное функционирование микрофлоры желудочно - кишечного тракта возможно только при хорошем физиологическом состоянии организма и в первую очередь нормальном питании [ 5, с.86].

Комбинированные продукты с использованием животного и растительного сырья, позволяют сбалансировать и улучшить рацион благодаря введению белков, аминокислот, витаминов, микро- и макроэлементов, пищевых волокон и других полезных веществ.

Ранее проведенными исследованиями нами установлено, что композиции, полученные на основе продуктов переработки боярышника, животного белка и клубневых культур, обладают сбалансированным составом основных пищевых веществ, в том числе и пребиотической направленности. Перспективным является изучение функциональной сочетаемости биополимеров белковой и полисахаридной природы для получения пищевых систем с высокими технологическими и пищевыми достоинствами.

Целью работы является разработка подходов

142

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

целенаправленного использования композитных систем высокой функциональность в технологии мясных систем комбинированного состава.

В качестве сырьевых компонентов для получения функциональных композиций смесей были использованы: порошок из плодов боярышника, животный белок - гидролизат куриного белка Premium HCP 150 (ООО

«Симбио», Бельгия), порошок клубней топинамбура по ТУ 9112 - 004 - 97357430 - 09, ферментный препарат трансглю-таминаза «REVADA TG 11», изготовитель (производитель): BDF Natural Ingredients, S.L.», Испания.

Порошок топинамбура представляет собой сухой продукт переработки клубней топинамбура по патентоохранным технологиям с сохранением свойств физиологически активных компонентов исходного растительного сырья. Содержит в своем составе белка - 7,5 %, жира - 3,2%, углеводов - 74%, в том числе клетчатки - 7,6 %, пектиновых веществ - 12,4 %, крахмала - 6,0%, инулина - 48 % [2, с. 214, 6, с. 170].

Инулин - единственный известный природный резервный полисахарид, на 95% состоящий из фруктозы. В кислой среде желудочного сока инулин под воздействием фермента инулиназы гидролизуется с образованием фруктозы, которая усваивается организмом практически без инсулина, предупреждая тем самым энергетический «голод» тканей больного с сахарным диабетом. В порошке топинамбура содержится до 7,5% белка, представленного 18 аминокислотами, в том числе незаменимыми: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Порошок боярышника содержит сахара, органические (яблочную, лимонную, виннокаменную, аскорбиновую и др.), тритерпеновые (олеановую, урсоловую и кратеговую) кислоты, дубильные вещества, фитостерины, сапонины, гликозиды и каротин.

Боярышник используют при заболеваниях сердца, особенно при утомлении сердечной мышцы. Особую ценность представляет наличие в порошках полифенольных соединений, обладающих радиопротекторным эффектом и способностью снижать риск развития сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний.

Из полифенольных соединений в плодах боярышника и продуктах их переработки идентифицированы гидроксико-ричные кислоты, флавонолы, флавононы, флаванолы и анто-цианы. Содержание антоцианов в порошках из целых плодов боярышника составляет 455,9 мг%.

Гидролизат куриного белка НСР Premium 150 содержит белка не менее 86%, жира около 1,0%, золы до 6,0%, содержание амино-аммиачного азота составляет 2954 мг/100 г продукта. Гидролизат куриного белка получают из вторичных продуктов переработки птицы с использованием ферментативного гидролиза с последующим высушиванием методом распыления. Гидролизат куриного белка содержит в своем составе все незаменимые аминокислоты, в том числе свободные.

Для оценки возможности использования порошкообразных полуфабрикатов в составе композитных смесей проводили химико-токсикологическое исследование. Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Химико-токсикологическое исследование порошкообразного полуфабриката топинамбура и боярышника

Наименование показателей, единицы измерения порошок топинамбура порошок боярышника

Токсические элементы, мг/кг

свинец 0,095±0,033 0,039±0,012

кадмий 0,046±0,013 0,019±0,015

Пестициды, мг/кг:

ГХЦГ и изомеры <0,001 <0,001

ДДТ и его метаболиты <0,007 <0,007

Одним из аспектов безопасности пищевых продуктов является отсутствие мутагенного или другого любого неблагоприятного действия пищевых добавок на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Оценку безвредности порошкообразных полуфабрикатов топинамбура и боярышника проводили с помощью экспресс-биотеста в условиях научно-исследователькой лабо-

ратории ВГУИТ (г. Воронеж). В качестве тест-объекта был использован свободноживущий легко культивируемый одноклеточный организм Paramecia caudatum. Экспресс-биог тест достаточно чувствительно реагирует на активные вещества, содержащиеся в испытуемых объектах, и отражает их отношение к жизнеспособности организма. Данные приведены в таблице 2.

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

143

Таблица 2.

Оценка биологической активности порошкообразные полуфабрикаты топинамбура и боярышника

Наименование препарата Индекс биологической активности в разведении

1:100 1:1000 1:10000 1:100000 1:1000000

Порошок топинамбура 1,066 1,051 1,000 1,000 1,000

Порошок боярышника 1,075 1,056 1,000 1,000 1,000

Из данных таблицы 2 видно, что препараты не проявляют значительной биологической активности, что может быть связано с трудной перевариваемостью клетчатки и, следовательно, порошки топинамбура и боярышника не обладает мутагенным и общетоксическим действием, что согласуется с мнением большинства специалистов.

Химический состав балластных веществ порошков топинамбура и боярышника представлен в таблице 3. Результаты определения химического состава порошкообразных полуфабрикатов топинамбура и боярышника показали, что в составе препарата доминируют пищевые волокна, главными из которых является целлюлоза.

Таблица 3.

Химический состав балластных веществ порошкообразных полуфабрикатов топинамбура и боярышника

Компоненты пищевых волокон Топинамбур Боярышник

Суммарное количество пищевых волокон, % не менее 26,5 32,0

В том числе: целлюлозы,% 7,6 21,7

пектиновых веществ,% 15,4 8,4

лигнина,% 3,5 1,9

Значительное количество составляют пектиновые вещества 15,4 и 8,4% соответственно. Таким образом, исследуемые растительные композиты имеют в своем составе сложный набор пищевых волокон с высокой химической активностью и большим числом функциональных групп, что обосновывает возможность их

использования в производстве продуктов питания функциональной направленности.

Для определения условий применения растительных композитов - порошков топинамбура и боярышника исследовали функционально-технологические свойства. Данные представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Функционально - технологические свойства порошкообразных полуфабрикатов топинамбура и боярышника

Наименование показателя Порошкообразный полуфабрикат топинамбура Порошкообразный полуфабрикат боярышника

Водосвязывающая способность, % 235,5 112,6

Водоудерживающая способность, % 183,5 89,8

Жироудерживающая способность, % 127,8 65,0

Степень набухания, % 12,5 6,8

144

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Из данных таблицы 4 видно, что растительные композиты обладают высокой водосвязывающей, водоудерживающей и жироудерживающей способностью, поэтому перспективны для применения в мясных системах, представляющих собой эмульсии типа вода-белок-жир.

Были проведены исследования по влиянию соотношению рецептурных ингредиентов в составе функциональных смесей на их функционально - технологические показате-

ли. Были использованы соотношения порошок топинамбура: гидролизат куриного белка: мука боярышника равных 1:1:0,3, 0,5:2:0,5, 1,5:1,5:1, 2:0,5:1,5.

Основным критерием, характеризующим свойства функциональных композитных смесей является их водоудерживающая способность (ВУС). Процессы гидратации компонентов муки характеризуются химической реакцией, в результате которой образуются ионные соединения за счет возникновения координационной связи.

Таблица 5.

Влияние соотношений ингредиентов на влаго- и жироудерживающую способность композиционных функциональных смесей серии «ТГБ»

Образец Соотношение ингредиентов Влагоудерживающая способность, г воды / г вещества ЖУС, г масла на 1 г препарата

Смесь 1 0,5:2,0:0,5 5,15 5,36

Смесь 2 1,0:1,0:0,3 1,95 4,12

Смесь 3 1,5:1,5:1,0 2,34 3,24

Смесь 4 2:0,5:1,5 3,48 2,45

Как правило, показатель водоудерживающей способности влияет на реологические свойства фаршей, а также на выход колбасных изделий. Высокой водоудерживающей способностью характеризуется смесь 1 (0,5:2,0:0,5), которая при взаимодействии с водой в течение 35-40 минут связывает 5,15 г влаги на 1 г смеси, что связано с образованием системы полимер - вода и перераспределением влаги внутри капилляров и на поверхности (таблица 5).

На первом этапе были исследованы функционально -технологические свойства модельных фаршей с массовой долей композитных смесей в количестве 0 - 20 % при степени гидратации 1:1 - 1:10, ферментный препарат трансглюта-миназа «REVADA TG 11»вносили в количестве 0,1 - 0,5%.

В качестве контроля выступал фарш без добавления функциональных добавок, из свинины и говядины односортной жиловки. На основе проведения серии предварительных опытов был выбран гидромодуль 1:3. При превышении гидромодуля свыше 1:3 происходит чрезмерное разбавление фарша, что сказывается на снижении всех функционально - технологических показателей мясных систем.

Изучение закономерности изменения ВСС и ВУС с добавлением функциональной смеси 1 «ТГБ» (0,5:2,0:0,5) показало, что максимальные значения величин достигаются при введении «ТГБ» в количестве 14,5-15,0 % и фермента в количестве 0,3% в фарш взамен основного сырья и состав-

ляют 80,6-81,5 %, 74,7-76,1 % соответственно. Структурные компоненты при этом переходят в жидкую фазу и поглощают влагу, образуя коллоидную систему. При этом образуется прочная, эластичная и чрезвычайно устойчивая при тепловой обработке мембрана, защищающая жировые глобулы от слипания, и даже нагревание не приводит к каким либо изменениям. Однако следует отметить, что при увеличении доли внесения «ТГБ» больше 15,0 % наблюдается снижение показателей ВСС и ВУС, что необходимо учитывать при практическом использовании.

Для подтверждения положительного эффекта использования композитной смеси как заменителя основного сырья отобраны рецептуры колбасных хлебов, апробированные в отечественной промышленности. Для расширения ассортимента вырабатываемых колбасных хлебов и привлекательного внешнего вида были использованы шампиньоны маринованные, позволяющие обогатить изделия физиологически активными ингредиентами.

Органолептические и качественные показатели экспериментальных колбасных хлебов представлены в таблице 6.

Результаты свидетельствуют, что внешний вид колбасных хлебов, консистенция, вкус, аромат и другие органолептические свойства в целом соответствуют требованиям, предъявляемым к традиционным колбасным хлебам.

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

145

Таблица 6.

Органолептические и качественные показатели колбасных хлебов

Характеристика и показатели

Контроль колбасный хлеб «Любительский» Опыт колбасный хлеб «Дачные традиции»

Внешний вид Хлеб с чистой, гладкой, сухой, равномерно обжаренной поверхностью

Консистенция Упругая

Розовый или светло-розовый, равномерно перемешан и содержит

Кусочки шпика размером 8-12 мм

Запах и вкус Свойственные данному виду продукта, с ароматом пряностей, без посторонних привкусов и запахов

Массовая доля, %

Влаги 56,9 56,5

Белка 13,1 14,6

Жира 30,0 16,9

Углеводы усвояемые - 1,5

Углеводы неусвояемые (пищевые волокна) - 10,5

Хлористого натрия, не более 2,5 2,3

Нитрата натрия, не более 0,005 0,001

Выход, % 108 124

Положительным результатом испытаний явилось снижение массовой доли нитрита натрия, а также повышение выхода колбасных хлебов на 15 %, обусловленное введением порошка боярышника и увеличением массовой доли белка за счет введения композитной смеси, включающей в свой состав пищевых волокна растительного сырья, гидролизат куриного белка и ферментный препарат трансглютаминаза «REVADA TG 11» в количестве 0,3%.

Таким образом, разработанная функциональная композитная смесь может быть успешно использована в технологии фаршевых изделий широкого ассортимента, включая обогащенные и профилактические продукты для широких слоев населения, в том числе детей, людей пожилого возраста и т.д.

Список литературы

1. 1. Денисович Ю.Ю. Разработка технологии обогащенных мясных продуктов функциональной направленности /Денисович Ю.Ю., Борозда А.В., Мандро Н.М. - Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2012. - Т. 92. - № 6. - с. 83-87.

2. 2. Ермош Л. Г. Использование муки топинамбура в технологии мясных кулинарных изделий повы-

шенной пищевой ценности /Л.Г. Ермош// Вестник КрасГАУ - 2013. - №8. - с. 214 - 219.

3. 3 Курчаева Е.Е. Использование растительного и животного сырья в производстве мясных изделий функционального назначения / Е.Е. Курчаева, С.В. Кицук // Известия вузов. Пищевая технология. - 2012. - №23. - с.55-58.

4. 4. Манжесов В.И. Опыт использования растительного сырья при производстве продуктов функционального назначения/ Манжесов В.И., Курчаева Е.Е., Максимов И.В., Зенищев М.А. - Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. -

2012.- №1 - с. 196-198.

5. 5. Пащенко Л.П. Функциональные пищевых продукты на основе пищевой комбинаторики /Л.П. Пащенко, Е.Е. Курчаева, М.П. Бахмет // Известия вузов. Пищевая технология . 2012. №2-3. - с. 84-87.

6. 6. Сафронова Т.Н. Ресурсосберегающие технологии мясных рубленых полуфабрикатов для питания школьников / Сафронова Т. Н., Ермош Л. Г., Евтухова

О. М. // Вестник КрасГАУ -2012. - №12. - с.170-175.