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

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).

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).

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.

а)

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.

а) + б) +

+ +

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 С. 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 опт для проведения сортировки. Изменения рН в период выдержки при температуре 0 4 С 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

Примечание: ЦЭ – центр эксперимента, Х1 – длительность выдержки мяса в посоле (от 1 до 48 часов), Х2 – степень измельчения (от 0,1 до 25 мм)

Полученные уравнения регрессии, описывающие изменения ФТС сырья и качественных показателей готового продукта (табл. 2) в зависимости от варьируемых факторов, позволили установить различия функционально-технологических свойств сырья в процессе посола и качественных характеристик готового продукта, полученных из мяса различных качественных групп PSE, NOR и DFD. Уравнения, описывающие зависимость выхода готового продукта от варьируемых факторов, явились основой для расчета длительности посола мяса различного характера автолиза с учетом степени измельчения сырья. Принимая во внимание, что все образцы из DFD говядины независимо от варьируемых факторов имели органолептические показатели и высокий выход готового продукта, сделан вывод о возможности исключения выдержки этого сырья в посоле при производстве вареных колбас. Решение уравнения регрессии, полученного для выхода готового продукта из мяса DFD, подтверждает это предположение. Так для говядины DFD при Х1=0 часов и Х2=3 мм (степень измельчения согласно технологической инструкции) расчетный выход составил 115,9 %, что выше нормативного показателя. Результаты лабораторных исследований и промышленной проверки оказались близки к расчетным и подтвердили правомерность сделанных выводов.

Таблица 2. – Регрессионный анализ процесса посола для колбасного производства говядины и свинины с различным характером автолиза

Качественные группы мясного сырья	Уравнения регрессии
	У1 -водосвязывающая способность	У2 –величина потерь массы при тепловой обработке	У3 – выход готового продукта
говядина
PSE	У1=80,19 + 0,42Х1 – 0,28X2	У2=27,95 – 0,11Х1 + 0,18Х2	У3=112,58+0,05Х1 – 0,06Х2
NOR	У1 = 92,60 +0,31Х1– 0,16Х2	У2=19,76 – 0,09Х1+0,26Х2	У3=114,58+0,07Х1 – 0,09X2
DFD	У1=97,94+ 0,061Х1– 0,10Х2	У2= 13,27 – 0,07X1+ 0,23X2	У3=116,18+0,08X1 – 0,11Х2
свинина
PSE	У1= 79,27+ 0,08X1 – 0,09X2	У2 = 25,98 – 0,05X1+0,02X2	У3=111,70+0,12 Х1– 0,18Х2
NOR	У1= 95,05 + 0,14X1– 0,19X2	У2= 20,53 – 0,09X1+0,26Х2	У3=112,43+ 0,07Х1– 0,08Х2
DFD	У1= 96,31 + 0,09X1– 012Х2	У2= 14,90 – 0,06X1+ 012Х2	У3=115,17+ 0,03Х1– 0,04Х2

Оценка характера изменения состояния мышечных белков в процессе посола, по на их растворимости в 0,6 М КС1 показала, что доля растворимых белков в говядине PSE ниже, чем в мясе NOR на 3 % и 7 % по сравнению с DFD. Сопоставление растворимости мышечных белков NOR говядины, измельченной на волчке с диаметром решетки 2 – 3 мм при традиционном посоле в течение 24 часов с растворимостью белков мышечной ткани DFD говядины, позволяет отметить, что и в парном, и в охлажденном, и в посоленном сырье разной степени измельчения величина этого показателя, отнесенная общему азоту, выше в образцах мышечной ткани DFD говядины, что определяет степень их гидратации и высокий уровень ВСС. Анализ результатов исследований растворимости мышечных белков в мясном сырье с различным характером автолиза в комплексе с технологическими показателями (табл. 1) позволяет прийти к выводу, о возможности исключения выдержки в посоле охлажденной говядины DFD при ее использовании в колбасном производстве. При производстве вареных колбасных изделий говядину DFD необходимо использовать либо в парном состоянии или производить перемешивание измельченного (2 – 3 мм) охлажденного сырья с посолочными ингредиентами, после чего без выдержки направлять его непосредственно на составление фарша.

Анализ уравнений регрессии для PSE сырья показывает, что для повышения выхода вареных колбас до уровня нормативного требуется длительная выдержка в посоле с высокой степенью измельчения. Однако, это не гарантирует приемлемых органолептических показателей готового продукта и экономически нецелесообразно. Рациональная переработка DFD, NOR и PSE сырья предполагает использование различных технологических приемов, в том числе основанных на принципах комбинаторики как самого сырья, так и совокупности с другими компонентами животного и растительного происхождения, белковой и небелковой природы.

Существующие приемы использования PSЕ мяса не позволяют получать качественные продукты, либо сложны и трудоемки. Наиболее простой и доступный – комплексное использование PSE и DFD. Однако, отсутствуют обоснованные нормы использования PSЕ сырья в рецептурах колбасных изделий.

Исследования функционально-технологических свойств фаршевых систем и качественных показателей готового продукта (табл. 3) при различных количественных соотношениях PSE и DFD сырья позволили установить, что при их совместном использовании в технологии вареных колбас, количество мяса PSE в рецептурах не должно превышать 25 %. Повышение доли PSE сырья в фаршевых системах приводит в увеличению потерь при тепловой обработке, снижению выхода готового продукта, бульонно-жировым отекам, что отражается на общей органолептической оценке.

Таблица 3 – Изменение технологических свойств сырья и готового продукта в зависимости от уровня замены DFD говядины PSЕ свининой (n=3, V<16)

№ опыта	Уровень замены %	Показатели
		Величина рН	ВСС, % к общей влаге	Потери массы при тепловой обработке, % к общей массе	Выход готового продукта, % к массе несоле-ного сырья	Органолеп- тическая оценка, баллы
1	0	6,45	92,5	15,7	119,1	4,8
2	5	6,40	90,9	17,0	118,0	4,7
3	10	6,32	88,8	18,0	117,2	4,8
4	15	6,30	87,8	19,4	116,1	4,7
5	20	6,28	86,3	20,9	114,9	4,6
6	25	6,25	85,3	22,0	114,1	4,6
7	30	6,27	84,5	22,6	113,9	4,4
8	35	6,21	83,9	23,9	112,9	4,3
9	40	6,19	82,9	23,3	112,0	4,2
10	контроль	6,10	85,6	21,3	114,2	4,6

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования подтверждают возможность переработки PSE сырья при производстве колбасных изделий, основанной на принципе взаимокомпенсации свойств мяса различных качественных групп.

Одним из альтернативных вариантов технологий эмульгированных мясопродуктов является производство колбас без оболочки. Несомненный интерес представляет исследование технологических аспектов производства этого вида продуктов из мясного сырья с различным характером автолиза с использованием в качестве функционального пищевого модуля - коагуляционного раствора на основе нативных пищевых компонентов. Это позволит улучшить ФТС и СМС мясного сырья, повысить качество, улучшить микробиологические показатели и снизить себестоимость продукта. Проведенные аналитические и экспериментальные исследования позволили прийти к заключению, что наиболее доступным, дешевым и ценным, с точки зрения пищевой и биологической ценности, коагулянтом является натуральная творожная сыворотка, стабилизатором при формировании поверхностного слоя продукта может служить широко применяемое в пищевой промышленности вещество – натрийкарбокси-метилцеллюлоза (Nа-КМЦ).

Проведенные исследования электропроводности и кислотности (рис. 7) бинарной системы «творожная сыворотка – Na-КМЦ» в зависимости от времени позволили оценить полноту растворения Na-КМЦ. Данные показатели, являясь функциями гидродинамической обстановки в емкости для перемешивания и растворения, скорости подачи сухого Na-КМЦ, температуры процесса, позволили обосновать состав смеси, а также параметры процесса приготовления раствора «творожная сыворотка - Na-КМЦ» для использования, в качестве коагуляционного, при производстве колбасок без оболочки: температура растворителя – 60 С; длительность процесса перемешивания – 300 с; набухание – 600 с.

рН, ед Электропроводность

смм-110-3

Время растворения, мин Время растворения, мин

Рисунок 7 – Зависимость активной кислотности и электропроводности раствора творожной сыворотки от времени растворения сухой Na-КМЦ

Апробация установленных параметров на модельных мясных системах, приготовленных с использованием мяса PSE, NOR и DFD показала, что необходимо проведение исследований по влиянию режимов формования методом мокрой термопластической экструзии на качественные показатели готового продукта и прочность его поверхностного слоя. Учитывая полученные ранее данные по совместимости мясного сырья со свойствами DFD и PSE для фаршей вареных колбасных изделий, в рецептурных композициях предполагалось использование не более 25 % полужирной свинины PSE в комбинации с говядиной DFD и свининой полужирной NOR качества в различном процентном соотношении. Контролем служили образцы, выработанные по традиционной технологии из мяса NOR в соотношении говядина 1с - 50 %, свинина п/ж – 50 % (табл. 4). Формование колбасок осуществляли в пищевом коагуляционном растворе на основе натуральной творожной сыворотки по ОСТ 10-02-03-3-87 в интервале температур 55-65C в течение 1-2 минут, определяемых варьируемыми факторами. В качестве загустителя в коагуляционном растворе использовали очищенную пищевой квалификации Na-КМЦ марки 85/500 по ОСТ 6-05-386-80, позволяющую получить эластичную, прозрачную пищевую пленку на поверхности колбасного батончика во время тепловой обработки.

После соприкосновения с коагуляционным раствором на поверхности колбасного батончика образовывался прочный слой толщиной 80 мкм, хорошо сохраняющий форму продукта. Толщина поверхностного слоя, образовавшегося в процессе коагуляции, возрастает с увеличением температуры и длительности соприкосновения с коагуляционным составом. Так, при увеличении температуры от 55 до 65 C, при прочих равных условиях, толщина поверхностного слоя возрастает на 40 мкм, а при увеличении длительности процесса с 60 до 120сек – на 30 мкм. Исследования по показателю разрушающего напряжения позволили сделать вывод о прочности и эластичности поверхностного слоя колбасок. При возрастании длительности коагуляции на 1 сек, разрушающее напряжение в среднем растет на 100 Па, а при увеличении температуры раствора на 1С - возрастает на 400 Па.

Таблица 4. - Функционально-технологические и структурно-механические характеристики фаршей и качественные показатели готового продукта

Исследуемые показатели	Значения
	Контроль NOR	Рецептура 1	Рецептура 2
Фарш
Величина pH фарша, ед	6,15±0,12	6,25±0,15	6,15±0,11
Массовая доля влаги, %	72,7±1,2	74,7±0,9	69,3±01,4
ВСС, % к общей влаге	90,7±2,3	94,8±2,1	89,5±1,7
ПНС, Па	1635±4,8	1660±5,2	1565±4,6
Пластичность, см2	4,1±0,1	4,5±0,1	4,9±0,1
Продукт
Массовая доля влаги, %	65,1±1,3	68,2±1,1	64,5±1,6
Массовая доля белка, %	14,6±0,1	15,2±0,2	14,0±0,1
Массовая доля жира, %	24,7±0,2	19,8±0,1	23,9±0,2
Степень пенетрации, мм	5,4±0,2	4,2±0,1	4,5±0,1
Органолептическая оценка, балл	4,8	4,8	4,6

Примечание: рецептура 1 – DFD – 50%, NOR – 22%, PSE - 25%, рецептура 2 - DFD – 35%, NOR – 37%, PSE - 25%

Одновременно с образованием поверхностного слоя происходит повышение биологической ценности колбасок, это достигается тем, что в состав творожной сыворотки входит большое количество разнообразных соединений, желательных функциональной и высокой биологической ценности, которые в результате адсорбции и диффузии в мясной фарш обогащают его незаменимыми факторами питания, улучшают органолептические показатели, повышают биологическую и в целом пищевую ценность и сохраняемость готового продукта. Это обусловлено тем, что используемая в коагуляционном растворе Na-КМЦ способствует интенсификации процесса адсорбции компонентов молочной сыворотки на поверхностный слой колбасных изделий за счет электростатического взаимодействия. Полианионы Na-КМЦ взаимодействуют с компонентами молочной сыворотки и в виде мицелл адсорбируются на белковых компонентах фаршевой системы. Содержащиеся в коагуляционном растворе соли молочной кислоты (лактаты) способствуют улучшению микробиологических показателей продукта.

На основании полученных экспериментальных данных, характеризующих физико-химические, структурно-механические и качественные показатели готового продукта, с последующей их математической обработкой, определены эффективные режимы технологической операции формования колбасок без оболочки – температура коагуляционного раствора 62,5 – 64,5 С; длительность операции формования – 120 с; количество загустителя в системе 0,38 – 0,43 %.

ФТС фаршей и качественные показатели готового продукта как опытных, так и контрольного образцов находятся на одном уровне (табл. 4), что свидетельствует о верном выборе технологических параметров обработки и взаимокомпенсации ФТС мясного сырья различных технологических групп, используемого в рецептурах колбасок без оболочки.

В целом, использование молочной сыворотки и Nа-КМЦ в качестве коагуляционного раствора в технологии мясопродуктов, производимых методом мокрой термопластической экструзии, позволяет снизить себестоимость продукта, по сравнению с аналогами, повысить безопасность, качество готовой продукции и микробиологические показатели. В этой связи, бинарная система «молочная сыворотка – Nа-КМЦ» является функциональным пищевым модулем адаптированным к мясному сырью с различным характером автолиза, позволяющим разрабатывать альтернативные способы производства высококачественных мясных продуктов нового поколения.

В пятой главе сформированы научные принципы регулирования функционально-технологических характеристик мясного сырья с PSE свойствами при производстве мясопродуктов. В частности предложено использование многоцелевых функциональных модулей для корректировки низких ФТС свинины PSE.

При этом препаратами, способными компенсировать низкий функциональный и биотехнологический потенциал мышечных белков мясного сырья со свойствами PSE, могут служить белки животного и растительного происхождения, пищевые фосфаты и углеводные препараты. В этой связи были проведены системные исследования по определению степени влияния этих препаратов, как индивидуально, так и в комплексе, на свойства фаршевых систем и качественные показатели готового продукта из свинины PSE.

В результате изучения функционально-технологических свойств СБК «Аркон-S» и МБК «Мол-Про» установлена возможность их использования при производстве эмульгированных колбасных изделий из PSE свинины для корректировки низких технологических свойств исходного сырья, таких как водосвязывающая, эмульгиру-ющая и гелеобразующая способность. Показано, что с увеличением уровня введения данных препаратов улучшаются физико-химические показатели модельных фаршевых систем по сравнению с исходным сырьем (табл. 5).

Таблица 5. – Функционально-технологические и структурно-механические свойства сырых модельных фаршевых систем и готового продукта из PSE свинины

Показатели	Контроль (из свинины PSE)	Уровни введения белкового гидратированного препарата, %						mср
		«Мол-Про»			«Аркон-S»
		5	12,5	20	5	12,5	20
Сырой фарш
рН, ед.	5,40	5,55	5,77	5,82	5,58	5,79	5,89	±0,02
Содержание влаги, %	60,9	62,6	63,6	64,5	63,4	64,7	66,3	±0,2
ВСС, % к общей влаге	74,3	79,0	86,3	93,8	84,7	88,1	94,1	±0,5
ПНС, Па	-	497,4	501,8	505,4	478,0	509,5	520,0	±4,1
Готовый продукт
рН, ед.	5,40	5,63	5,88	5,89	5,66	5,83	5,97	±0,02
Содержание влаги, %	53,0	55,4	58,9	59,8	56,1	60,5	61,9	±0,3
ВУС, % к общей влаге	57,7	66,8	77,9	78,8	69,2	78,7	81,6	±0,8
Степень пенетрации, мм	6,7	5,6	5,1	4,8	5,9	5,4	4,5	±0,2

Примечание: В модельные фаршевые системы из PSE свинины вводили гидратированные белковые препараты СБК «Аркон-S» (1:4) и МБК «Мол-Про» (1:2) взамен мясного сырья и куттеровали с дробным введением льда в количестве 20 % сверх основной рецептуры (Тфарша не выше 11оС). mср – среднеквадратичное отклонение.

Существенно изменяется СМС и уровень ВСС фаршевых систем, что обусловлено увеличением растворимости миофибриллярных белков и уровнем их гидратации вследствие повышения рН среды на 0,3 – 0,4 ед. Определение эмульгирующей способности фаршевых систем (ЭСФ) из PSE свинины (рис. 8),

20% 12,5% 5% 20% 12,5% 5%

Уровни введения белковых препаратов в модельные фаршевые системы из PSE свинины

Рисунок 8 – Эмульгирующая способность фаршевых систем из PSE свинины в зависимости от уровня введения белковых препаратов

позволило установить, что использование белковых препаратов увеличивает ЭСФ до уровня данного показателя для NOR свинины. Так, при 20 % уровне введения СБК «Аркон-S» ЭСф составила 46,0 %, что на 1,0 % больше ЭСф из свинины NOR. ЭСф из PSE свинины с добавлением МБК «Мол-Про» составила 43,0 %, что на 3 % ниже ЭСф из NOR свинины. При этом следует отметить, несмотря на то, что белковые препараты повышают эмульгирующую способность фаршевых систем и способствуют связыванию влаги, они не оказывают должного влияния на влагоемкость собственно белков мяса. С целью более существенного увеличения водосвязывающей способности мышечных белков и повышения растворимости белков актомиозинового комплекса было предложено дополнительное введение пищевых фосфатов.

В результате экспериментального моделирования и проведенного мониторинга было установлено, что наиболее распространенными, доступными, относительно недорогими и чаще всего используемыми на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности являются щелочные фосфаты «Олбрайт», «Пуромикс 66» и щелочно-кислый фосфат «Биофос-90», которые обладают достаточно хорошей буферной емкостью, что одновременно обеспечивает повышенную устойчивость фаршевой системы. Установлено, что внесение в мясную фаршевую систему фосфатов «Олбрайт», «Пуромикс 66», «Биофос-90», в количестве от 0,3 до 0,6% к массе сырья, сдвигает рН в щелочную сторону на 0,4 – 0,7 единицы как в NOR, так и PSE свинине, что приводит к увеличению водосвязывающей способности (рис. 9а).

а) б)

Рисунок 9 – Изменения водосвязывающей (а) и водоудерживающей (б) способностей образцов модельных фаршевых систем из свинины

ВСС модельных фаршей без фосфатов из NOR свинины составила – 79,9 %, и PSE свинины – 53,1 %. Введение 0,3 % препарата ''Биофос-90'' повышает ВСС на 17 % из NOR свинины и на 40 % из PSE свинины (при 0,45 % – на 43,5 %; при 0,6 % – на 46 %, соответственно). Аналогично в сторону увеличения изменяется ВСС во всех опытных образцах с использованием фосфатов «Олбрайт» и «Пуромикс 66». Тепловая обработка модельных фаршевых систем приводит к уменьшению доли связанной влаги в системе, вследствие денатурации и частичной коагуляции мышечных белков. Однако, водоудерживающая способность в опытных образцах (рис. 8 б), за счет введения в них фосфатов выше, чем в контрольных образцах из NOR и PSE свинины в среднем на 7 % и 27 %, соответственно. Особенно это характерно для модельных фар-шевых систем с использованием фосфатных препаратов ''Олбрайт'' и ''Пуромикс 66''.

Анализ влияния фосфатов на структурно-механические показатели модельных фаршевых систем из свинины свидетельствует об увеличении пластичности опытных образцов по сравнению с сырьем без фосфатов (пластичность NOR свинины составила – 3,7 см2, а PSE свинины – 3,0 см2), что объясняется, по-видимому, способностью фосфатных препаратов влиять на конформационные изменения белков мышечной ткани. С увеличением уровня введения фосфатных препаратов в модельные фаршевые системы из PSE свинины, повышается выход готовых образцов по сравнению с контролем из PSE сырья в среднем на 9 – 16 %. Наибольший выход 110,7 % и 113,2 % отмечен у образцов с максимальным введением фосфатных препаратов «Олбрайт» и «Пуромикс 66».

На основании анализа результатов исследований можно сделать вывод о том, что для корректировки ФТС фаршевых систем из сырья PSE при производстве вареных колбасных изделий предпочтительнее фосфатные смеси с высоким рН, способствую-щие, в первую очередь, повышению рН и водосвязывающей способности фаршей. Однако, использование только фосфатов не решает проблемы низких функционально-технологических свойств PSE сырья, таких как эмульгирующая способность и, особенно, степень выраженности цвета готового продукта.

В настоящее время для придания продукту желаемых цветовых показателей используется значительный ассортимент различных красителей, как натуральных, так и синтетических. В то же время при их использовании не всегда может быть достигнут желаемый результат, кроме того, многие коллоранты небезопасны для здоровья потребителя. По традиционной технологии наряду с использованием нитритов для интенсификации процесса цветообразования и устойчивости окраски в фаршевые системы в соответствии с рецептурой вводят углеводы - моносахариды, дисахариды и полисахариды. Проведенные исследования по использованию лактулозы (дисахарида), как пребиотического компонента в технологии мясопродуктов, показали ее положительное влияние на цвет готового продукта из мясного сырья с NOR свойствами.

Результаты поисковых экспериментов зависимости цветового модуля (G) продукта от количества вносимых лактулозосодержащих препаратов, позволили определить уровни введения (25 %, 50 % и 100 % от количества сахарозы, предусмотренной в рецептуре) препаратов «Лактусан» и «Лаэль», при которых показатель G имел статистически достоверные значения. Показано, что использование препаратов «Лактусан» и «Лаэль» приводит к образованию более интенсивного цвета готовых образцов из PSE свинины, о чем свидетельствует инструментальная оценка цвета. Цветовой модуль и координаты цвета и цветности, полученные расчетным путем (табл. 6), указывают на нивелиро-вание цветовых характеристик как в опытных образцах из PSE свинины, так и контрольном из NOR мяса.

Таблица 6 – Цветовые и технологические характеристики колбас, изготовленных с использованием препарата «Лактусан» и «Лаэль»

Исследуемый образец	Цветовой модуль G	Содержание нитрозопиг-ментов, %	Содержание остаточного нитрита, %	Содержание нитрозами-нов, мг\кг	Содержание нитратов, мг\кг
Контроль PSE + сахар Контроль NOR + сахар	170,5 149,7	53,44 51,37	0,0035 0,0045	не обнаружено	не обнаружено
PSE + 100% «Лактусан» PSE + 50% «Лактусан» PSE + 25% «Лактусан»	154,8 160,9 162,8	61,68 57,92 51,16	0,0005 0,0012 0,0014
PSE + 100% «Лаэль» PSE + 50% «Лаэль» PSE + 25% «Лаэль»	151,1 156,3 159,4	64,13 63,75 54,15	0,0004 0,0015 0,0025

Отклонение по содержанию нитрозопигментов не более 3-5%;

Величина цветового модуля исследуемых систем возрастает в соответствии с уменьшением количества вводимых в эту систему редуцирующих сахаров - препаратов «Лактусан» и «Лаэль». Несмотря на различие в уровне рН контрольного NOR и опытного PSE образцов, цветовые характеристики готового продукта с максимальным введением лактулозосодержащих препаратов приближены к цветовым характеристикам контроля из NOR сырья.

Использование пакета прикладных программ HyperChem Release 7.01 позволило разработать и предложить гипотетическую модель процесса взаимодействия миоглобина (Мb) и лактулозы, основанную на анализе перераспределения электронной плотности молекул (рис.10,11).

а) б)

Рисунок 10 – Структурная модель миоглобина и лактулозы (а - до геометрической оптимизации; б – после геометрической оптимизации)

Согласно спроектированной модели взаимодействия миоглобина и лактулозы происходит перераспределение электронной плотности на участках миоглобина (рис.11 а, б). При этом образуются метастабильные тройные комплексы «гем-лактулоза-NO», или «гемм-лактоза-NO», которые при тепловой обработке дают устойчивые окрашенные производные. Об образовании тройных надмолекулярных комплексов свидетельствует изменение суммарной энергии Total Energy (для миоглобина - -166019 ккал/моль, для системы «миоглобин – лактулоза» - -409961 ккал/моль), при этом дипольный момент возрастает почти в три раза. По нашему мнению происходит некоторое изменение конформации белковой молекулы, в результате чего возрастает доступность железа для взаимодействия с оксидом азота и углеводом. Это может быть обусловлено также увеличением гидрофильных областей по отношению к молекулам оксида азота. Можно полагать, что образование полей с высокой электронной плотностью в надмолекулярных комплексах приводит к интенсивному взаимодей-ствию Mb с оксидом азота и углеводом с образованием стойкого соединения Mb-углевод-NO, дающего устойчивую окраску готового продукта. Следовательно, использование лактулозы приводит не только к оксиредукционным изменениям нитрита натрия с восстановлением до оксида азота, но и к изменению потенциала системы, включающей Mb, MetMb, NO и углевод, и увеличению его реакционной способности.

Для подтверждения данных теоретических положений были проведены исследования по проверке полноты реакции нитрита натрия в процессе цветообразования готового продукта. В опытных образцах отмечено значительное увеличение количества нитрозопигментов, что свидельствует об активизации взаимодействия миоглобина и метмиоглобина с оксидом азота, при этом количество нитрозопигментов возрастает прямопропорционально увеличению количества вносимого в фаршевую систему препарата лактулозы. Высокая химическая активность лактулозосодержащих препаратов, по сравнению с сахарозой, способствует более полной трансформации нитрита (табл. 6), в связи с чем в опытных образцах со 100% уровнем введения препаратов «Лактусан» и «Лаэль», зарегистрировано повышенное содержание нитрозопигментов - 61,68 % и 64,13 %, соответственно. При 50 %-ном уровне введения указанных препаратов содержание нитрозопигментов превысило показатели контрольных образцов и составило 57,92 % и 63,95 %, При 25 % уровне содержание нитрозопигментов находилось практически на том же уровне, что и у контрольных образцов из PSE и NOR свинины с традиционным количеством сахарозы.

а) б)

Рисунок 11 – Распределение электронной плотности в комплексе «миоглобин – лактулоза» (а - до геометрической оптимизации; б – после геометрической оптимизации)

Повышенное содержание нитрозопигментов свидетельствует о высокой степени взаимодействия миоглобина с нитритом натрия в присутствии лактулозосодержащих препаратов, в результате чего снижается количество остаточного нитрита - в 3 – 5 раз по сравнению с контрольными, в зависимости от количества вносимого препарата «Лактусан» и «Лаэль». Показано, что препараты «Лаэль» и «Лактусан» способствуют более полному вовлечению нитрита в процесс цветообразования, что подтверждают экспериментальные исследования по определению нитрозаминов и нитратов.

Для достижения оптимальных качественных показателей готового продукта необходимо создание многоцелевого функционального модуля (МФМ), использование которого приведет к модификации PSE свойств: увеличению ВСС, СМС, ФТС мясных систем, повышению выхода, улучшению и стабилизации цвета, снижении содержания остаточного нитрита. В этой связи с целью оптимизации состава модуля проведены исследования по изучению влияния комплекса фосфатных, белковых и лактулозосодержащих препаратов на функционально-технологические свойства и качественные характеристики фаршевых систем и готовых образцов из PSE свинины.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали стандартным методом наименьших квадратов. Система линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов (а0,, а1, а2, … а123) решалась методом наименьших квадратов с применением метода квадратных корней, что позволило вычислить коэффициенты уравнений регрессий в безразмерной форме и в натуральных величинах, адекватно описывающих влияние комплексного введения трех препаратов на функционально-технологические свойства фаршевых систем и готовые продукты.

Установлено, что введение в рецептуру фарша вареных колбас из PSE свинины лактулозосодержащих препаратов как отдельно, так и в комплексе с белками и фосфатами, положительно влияет на цветовые характеристики готового продукта из этого сырья, способствует уменьшению содержания остаточного нитрита натрия и увеличению образования нитрозопигментов в готовом продукте (рис. 12а,б).

а) б)

Рисунок 12 – Содержание а - остаточного нитрита натрия, б – нитрозопигментов

Для определения оптимальных уровней внесения исследуемых препаратов, при которых достигается наиболее приемлемый результат выходных параметров, с помощью вычисленных коэффициентов уравнений регрессий были проведены расчеты значений функций с визуализацией данных. Величинами, наиболее характеризующими функционально-технологические свойства фаршевых систем, является водосвязывающая способность (ВСС), а готового продукта – водоудерживающая способность (ВУС) и потери при тепловой обработке (ПТО). Для наглядности динамики изменения ВСС была локализована интересующая окрестность и в ней проведены исследования значений данного показателя. Ориентируясь на оптимальные значение водосвязывающей способности мясных систем - 98,1%, было показано, что его можно получить шестью различными способами (табл. 7), путем варьирования таких факторов, как уровень внесения белкового препарата (Х2) и фосфата (Х3).

Таблица 7 – Динамика изменения показателя ВСС от уровня введения Х2 – белка «Аркон-S» и Х3 – фосфата «Пуромикс-66»

x2	x3
	.248	.287	.326	.365	.404	.444	.483	.522	.561	.600
1.885	96.595	96.899	97.203	97.507	97.810	98.114	98.418	98.722	99.026	99.330
1.991	96.671	96.969	97.267	97.566	97.864	98.162	98.460	98.759	99.057	99.355
2.097	96.747	97.039	97.332	97.624	97.917	98.210	98.502	98.795	99.088	99.380
2.202	96.823	97.109	97.396	97.683	97.970	98.257	98.544	98.831	99.118	99.405
2.308	96.898	97.180	97.461	97.742	98.024	98.305	98.586	98.868	99.149	99.430
2.414	96.974	97.250	97.526	97.801	98.077	98.353	98.628	98.904	99.180	99.455
2.520	97.050	97.320	97.590	97.860	98.130	98.400	98.670	98.940	99.210	99.480
2.625	97.126	97.390	97.655	97.919	98.184	98.448	98.712	98.977	99.241	99.505
2.731	97.202	97.461	97.719	97.978	98.237	98.496	98.754	99.013	99.272	99.530
2.837	97.278	97.531	97.784	98.037	98.290	98.543	98.796	99.049	99.302	99.555
2.943	97.354	97.601	97.849	98.096	98.343	98.591	98.838	99.086	99.333	99.580
3.048	97.430	97.671	97.913	98.155	98.397	98.638	98.880	99.122	99.364	99.605
3.154	97.506	97.742	97.978	98.214	98.450	98.686	98.922	99.158	99.394	99.630
3.260	97.582	97.812	98.042	98.273	98.503	98.734	98.964	99.195	99.425	99.655
3.366	97.657	97.882	98.107	98.332	98.557	98.781	99.006	99.231	99.456	99.680
3.471	97.733	97.952	98.172	98.391	98.610	98.829	99.048	99.267	99.486	99.706
3.577	97.809	98.023	98.236	98.450	98.663	98.877	99.090	99.304	99.517	99.731
3.683	97.885	98.093	98.301	98.509	98.716	98.924	99.132	99.340	99.548	99.756
3.789	97.961	98.163	98.365	98.568	98.770	98.972	99.174	99.376	99.578	99.781
3.894	98.037	98.233	98.430	98.627	98.823	99.020	99.216	99.413	99.609	99.806
4.000	98.113	98.304	98.495	98.685	98.876	99.067	99.258	99.449	99.640	99.831

Стремясь свести дозу внесения фосфатного препарата к минимуму, был принят вариант соответствующий следующему уровню введения препаратов: белок (Х2) «Аркон-S»=4,0 % и фосфат (Х3) «Пуромикс-66»=0,248 % (0,25 %). Полученные графики поверхности отклика и изолиний ее сечений (рис. 13) визуализируют процесс увеличения водосвязы-вающей способности в зависимости от варьируемых факторов.

По аналогии была проведена математическая обработка экспериментальных данных для совместного использования препаратов – «Лактусан», МБК «Мол-Про», фосфата «Олбрайт». Полученные уравнения регрессии идентичны ранее описанным нами уравнениям, рассчитанным при внесении препаратов «Лаэль», СБК «Аркон-S», фосфата «Пуромикс-66».

Результаты математического моделирования позволили определить количество используемых добавок (в %) в составе МФМ:

-СБК «Аркон-S» - фосфат «Пуромикс-66» - препарат «Лаэль»: 4,0 – 0,25 – 0,15;

- МБК «Мол-Про» - фосфат «Олбрайт» - препарат «Лактусан»: 3,6 – 0,518 – 0,15.

Экспериментальная проверка данных, полученных в результате математического моделирования, подтвердила достоверность расчетного количественного соотношения компонентов в МФМ, способного модифицировать свойства фаршевых систем при производстве колбас из свинины PSE (табл. 8).

Таблица 8 – Расчетные и экспериментальные значения основных технологических показателей

Показатели	СБК «Аркон»-S: фосфат «Пуромикс-66»: препарат «Лаэль»		МБК «Мол-Про»: фосфат «Олбрайт»: препарат «Лактусан»
	Эксперимент	Расчет	Эксперимент	Расчет
Водосвязывающая способность, %	97,9±1,3	98,1	96,5±1,2	96,4
Водоудерживающая способность, %	80,9±1,1	81,2	81,0±0,9	81,0
Потери при тепловой обработке, %	1,04±0,01	1,09	0,68±0,01	0,77

Проведенные аналитические и экспериментальные исследования позволили сформировать научные принципы создания и использования многоцелевых функциональных модулей на основе белковых препаратов животного и растительного происхождения, пищевых фосфатов и лактулозосодержащих препаратов для модификации свойств PSE сырья при производстве вареных колбас с гарантированными показателями качества.

Шестая глава посвящена научным аспектам создания многоцелевого функционального модуля на основе деминерализованной молочной сыворотки (ДМС), адаптированного к мясным системам.

Рассматривая вопрос использования молочной сыворотки в качестве одного из рецептурных компонентов мясопродуктов, следует уделить особое внимание специфичности его состава - значительному количеству кальция. С одной стороны необходимо учитывать, что взаимодействие ионов кальция с кальцийзависимыми белками мышечной ткани, являющейся основным элементом мясного сырья, вызовет изменения структуры белковых молекул, что повлечет за собой изменение функционально-технологических свойств сырья (эмульгирующей, гелеобразующей и водосвязывающей способности). С другой стороны это возможность обогащения ценным макроэлементом пищевых продуктов лечебно-профилактического и функциональ-ного назначения.

При использовании молочной сыворотки в колбасном производстве, в естественном виде и в виде белковых концентратов на ее основе, в мясную систему вносят не только определенное количество белков, лактозы и кальция, но и значительную часть одновалентных ионов – натрия и калия. При этом уровень их внесения нерегулируем, что не позволяет с большой достоверностью прогнозировать свойства системы и, в конечном итоге, качество готового продукта.

Появление современных методов обработки полидисперсных биологических систем, таких как деминерализация, позволяет не только удалить часть минеральных веществ, содержащихся в сыворотке, но и способствует ее частичному раскислению. Деминерализация молочной сыворотки предполагает изменение не только минерального состава, но и физико-химических свойств. Учитывая данные, полученные при проведении поискового эксперимента, в качестве объекта исследования выбрана молочная сыворотка (подсырная и творожная) с уровнем деминерализации 50±2 %, обеспечивающим оптимальный интервал значений рН для мясных систем. Перед проведением процесса обессоливания молочную сыворотку сгущали до концентрации сухих веществ в системе 20 %, необходимой для максимальной электропроводности.

Анализ минерального состав концентрированной подсырной несоленой и творожной сыворотки до и после деминерализации (табл. 9) показал, что процесс деминерализации привел к снижению содержания ионов натрия в три раза, ионов калия – в 3,5–4 раза по сравнению с натуральной сгущенной сывороткой, уменьшению концентрации двухвалентных ионов – Са2+ для творожной – в 2 раза, для подсырной сыворотки – в 1,6 раза и Mg2+, а также анионов фосфора. Однако, значительное количество двухвалентных ионов сохраняется в системе, причем часть из них переходит в ионизированное состояние, что может быть обусловлено удалением одновалентных ионов натрия и калия.

Таблица 9 – Минеральный состав молочной сыворотки с концентрацией сухих веществ 20 % (n=3, V<16)

Вид сыворотки	Минеральный состав, мг/л
	Макроэлементы					Микроэлементы
	Na	K	Ca	Mg	P	Zn	Fe	Mn
Творожная сыворотка
до деминерализации	191	45	403,5	15,4	195,1	0,18	1,1	4,5
после деминерализации (УД=50 %)	63,0	11,0	202,0	14,6	131,6	0,16	1,0	3,5
Подсырная несоленая сыворотка
до деминерализации	312	78	163,5	12,6	134	0,17	0,71	4,6
после деминерализации (УД=50 %)	100,0	22,0	102,0	12,0	111,5	0,15	0,65	3,5

Установлено, что существует зависимость между величиной рН и концентрацией Са2+как в натуральной, так и деминерализованной сыворотке. При этом, не смотря на то, что в результате деминерализации количество общего кальция в сыворотке уменьшилось, уровень ионизированного Са2+ соответствует его содержанию в необработанной молочной сыворотке, что дает основание утверждать, что в процессе электродиализа происходит перераспределение связанного и ионизированного кальция, относительно его общего содержания в системе молочной сыворотки. При этом в интервале рН, наиболее приемлемом для мясопродуктов - 6,0-7,0 ед., сохраняется значительное количество Са2+ (7 – 27 ммоль/л), теоретически достаточного для инициирования процесса ионотропного гелеобразования кальцийзависимых белков.

Для оценки возможности целенаправленного использования молочной демине-рализованной сыворотки в качестве катализатора структурообразования проведены исследования характеристик гелей, полученных на основе соевого белкового концентрата, при гидратации его творожной и подсырной деминерализованной сывороткой с массовой долей сухих веществ 10 % и 20 %. В качестве исследуемых показателей были выбраны критическая концентрация гелеобразования (ККГ) и степень пенетрации термообработанных гелей при уровне гидратации препаратов от 1:4 до 1:9 с интервалом разведения 0,5. Экспериментальное определение величины ККГ суспензий соевого концентрата показало, что при использовании воды в качестве растворителя данный показатель составил 11,7 %, в то время как для творожной сыворотки (СВ=10%) критической концентрацией гелеобразования является 10,8 %, для подсырной сыворотки (СВ=10%) – 10,2 %.

При изучении кинетики процессов гелеобразования систем «соевый белок – деминерализованная молочная сыворотка» проводилась также оценка влияния количества внесенного в систему ионизированного кальция. Полученные данные свидетельствуют о том, что при высокой концентрации соевого белка в системе и содержании ионов Са2+ до 108 мг/кг, процессы структурирования протекают достаточно интенсивно, что позволяет получить прочные и стабильные гели для использования в технологии мясопродуктов.

С учетом специфичности свойств ДМС проведены исследования по определению ее влияния на структурирование мясных фаршевых систем. На основании изучения СМС фаршевых систем (ПНС - для сырых фаршей и степень пенетрации - для термообработанных продуктов) установлено, что внесение 15 % и 20 % сыворотки (количество Са2+ составляет 21 – 28 мг/кг для подсырной и 81 - 108 мг/кг для творожной) способствует уплотнению фаршевых систем, что свидетельствует о положительном влиянии ионов Са2+ на процессы структурообразования мясных систем (табл. 10) и улучшения их ФТС.

Таблица 10 – Физико-химические и структурно-механические показатели фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Показатели	Уровень введения, %
	Вода			Подсырная сыворотка			Творожная сыворотка
	10	15	20	10	15	20	10	15	20
Сырой фарш
рН, ед.	6,28	6,31	6,39	6,22	6,35	6,42	6,11	6,17	6,21
Содержание влаги, %	78,0	78,7	79,7	75,35	75,9	76,5	75,56	76,1	76,7
ВСС, в % к общей влаге	96,8	96,1	95,0	98,5	98,9	99,1	98,1	100	96,3
ПНС, Па	1817,2	1547,5	1207,4	2216,3	1937,0	1541,3	2315,7	2028,5	1667,3
Пластичность, см2/г	3,73	4,13	4,4	3,35	3,75	4,2	3,12	3,58	4,0
Са++, в мг/кг	следы	следы	следы	14	21	28	54	81	104
После термообработки
рН, ед.	6,34	6,39	6,48	6,31	6,40	6,49	6,21	6,28	6,32
Содержание влаги, %	75,9	76,4	77,0	74,6	74,8	75,6	75,0	74,7	53,8
ВУС, в % к общей влаге	77,0	76,4	76,0	74,6	74,8	75,6	75,0	74,9	53,8
Степень пенетрации, мм	1,5	2,3	2,7	1,8	2,0	2,3	1,6	1,8	0,9

Следует отметить, что опытные модели с использованием деминерализованной подсырной сыворотки превосходят по ряду показателей (ВСС, ВУС) как контрольные образцы, так и модели с деминерализованной творожной сывороткой, что обусловлено оптимальным для мышечных белков содержанием ионизированного кальция. В целом, уровень введения молочной сыворотки при ее использовании в мясных фаршевых системах должен коррелировать с количеством вносимых в систему ионов кальция. Компенсировать избыток Са2+ может комбинация с молочной сывороткой кальцийзависимых белков растительного (белки сои) и животного (белки молока) происхождения.

Способность образовывать и стабилизировать эмульсии относится к числу важнейших функционально-технологических свойств пищевых белков. Диаграмма стабильности эмульсий (рис. 14а) свидетельствует о положительном влиянии процесса деминерализации на эмульгирующую способность сывороточных белков молока, что приводит к увеличению объема стабильной эмульсии. Можно полагать, что возраста-ние эмульгирующей способности сывороточных белков обусловлено проведением обессоливания. Для деминерализованной сыворотки ЭС составляет 201,4 г масла на 1 г белка, для натуральной сыворотки – 182,5 г масла на 1 г белка. Сравнительный анализ ЭС соевых белков, белков сухого обезжиренного молока (СОМ) и белков деминерализованной сыворотки позволил установить, что максимальный объем стабильной эмульсии достигается при исходной доле жировой фазы 70 % для всех исследуемых образцов (рис.14б). При этом максимальная ЭС характерна для раствора деминерализованной подсырной сыворотки, что выгодно отличает сывороточные белки молока от других белков. Так, для обезжиренного молока данный показатель составил 187,6 г масла на 1 г белка, для раствора соевого концентрата - 172,5 г масла на 1 г белка, что, соответственно, на 7,3 % и 11,7 % меньше по сравнению ЭС сывороточных белков после деминерализации.

а) б)

Рисунок 14 – Эмульгирующая способность: а - натуральной и деминерализованной молочной сыворотки (УД = 50 %); б - обезжиренного молока, соевого концентрата и деминерализованной молочной сыворотки (УД=50 %)

При проектировании состава функционального пищевого модуля на основе деминерализованной сыворотки с высокими ФТС проведено исследование влияния соотношения «Деминерализованная молочная сыворотка : Сухое обезжиренное молоко : Соевый белковый препарат» на интегральную ЭС. Экспериментальные исследования проводили по матрице планирования двухфакторного эксперимента ПЭФ22. В результате реализации униформ-рототабельного плана и статистической обработки полученных экспериментальных данных с помощью программ «Fisher» и «STATISTICA 5.5», получили уравнения регрессии, характеризующие изменение ЭС и максимального объема стабильной эмульсий от количества СОМ (Х1) и СБП (Х2) :

-для ЭС до и после термообработки:

Y1=38,021 – 2,556X1 + 18,445X2 + 0,07X12 – 0,108X1X2 – 0,417X22

Y2 = 37,124 – 2,377X1 + 17,776X2 + 0,06X12 – 0,105X1X2 – 0,401X22

-для максимального объема стабильной эмульсии до и после термообработки:

Y3 = 14,057 + 2,599X1 + 4,17X2 – 0,05X12 – 0,043X1X2 – 0,093X22

Y4 = 27,551 + 1,308X1 + 2,006X2 – 0,028X12 – 0,014X1X2 – 0,046X22

На основе математического анализа полученных результатов можно прийти к выводу, что оптимальными значениями варьируемых факторов являются: концентрация соевых белков – 10 %, концентрация белков обезжиренного молока – 21%. При этом основную часть белков модульной системы составляют белки деминерализованной молочной сыворотки (до 69 %).

На этапе разработки состава модуля, основу которого составляла ДМС с УД = 50% (подсырная или творожная), изучено влияние уровня его введения на ФТС и СМС мясных фаршевых систем, в том числе и в зависимости от характера автолиза исходного сырья. Анализ полученных данных (табл.11) свидетельствует, что использование МДМ в количестве 15 % к массе сырья приводит к повышению ВСС фарша опытных образов до 95,6 % к общей влаге (подсырная сыворотка) и 95,3 % – с творожной сывороткой, что на 3,5 % и 3,2 %, соответственно, выше контрольного, что обусловлено как повышением рН системы, так и присутствием в белковом модуле ионизированного кальция, вступающего во взаимодействие с миофибриллярными кальцийзависимыми белками.

Таблица 11 – Качественные показатели модельных фаршевых систем до и после термообработки (n=3, V<16)

Наименование показателя	Конт роль	С подсырной сывороткой				С творожной сывороткой
		5 %	10 %	15 %	20 %	5 %	10 %	15 %	20 %
сырой фарш
Содержание влаги, %	66,7	67,32	67,81	68,26	69,73	67,35	67,84	67,91	69,68
Величина рН	6,11	6,21	6,28	6,35	6,45	6,16	6,22	6,31	6,41
ВСС, в % к общей влаге	92,1	94,5	94,9	95,6	95,5	93,3	94,4	95,3	94,5
ПНС, Па	1471	1428	1384	1369	1312	1427	1388	1354	1303
Пластичность, см2/г	5,66	6,03	7,43	8,3	9,06	6,08	7,5	8,26	9,1
термообработанный фарш
Содержание влаги, %	64,71	65,25	65,4	66,09	67,36	64,71	65,4	66,09	67,36
Величина рН	6,39	6,41	6,45	6,5	6,58	6,31	6,38	6,44	6,49
ВУС, в % к общей влаге	66,9	77,8	78,9	79,5	79,0	75,5	77,4	78,4	78,3
Степень пенетрации, мм	3,9	4,8	5,1	5,4	5,8	4,5	4,7	5,1	5,8
Выход, % к массе сырья	106,0	109,3	110,8	112,1	112,7	106,5	108,2	109,9	111,5

Комплекс ряда показателей, таких как рН, ВСС фарша, ВУС готового продукта обусловливают увеличение его выхода для опытных образцов. Наибольшие значения данного показателя характерны для образцов с 15 % и 20 % уровнем замены мясного сырья поликомпонентной добавкой на основе подсырной деминерализованной сыворотки и составляют 112,1 % и 112,7 %, соответственно, по сравнению со 106 % для контрольного образца. При этом следует отметить, что наибольшие значения показателей характерны для модельных систем, в состав которых была введен препарат на основе подсырной деминерализованной сыворотки, имеющий, по нашему мнению оптимальное количество ионизированного кальция в системе. Использование обнаруженного эффекта в технологической практике позволяет корректировать ФТС мясного сырья с различным характером автолиза. Так, при использовании свинины PSE применение 15 % функционального модуля позволяет повысить рН фаршевой системы на 0,3-0,4 ед. и повысить водосвязывающую способность на 7 – 10 % за счет изменения величины рН и повышения гидратации мышечных белков при внесении в мясную эмульсию дополнительного количества ионов кальция.

Проведенные аналитические исследования и полученные экспериментальные данные подтверждают предположения о значительном влиянии деминерализации молочной сыворотки на функционально-технологические свойства белков растительного и животного происхождения и их комплексов в силу кальцийзависимого характера. Это свидетельствует о целесообразности и необходимости использования деминерализованной молочной подсырной сыворотки в комплексе с животными и растительными белками при проектировании функциональных белковых модулей, адаптированных к мясным системам, и их применения при производстве мясопродуктов нового поколения, в том числе и функциональной направленности.

При разработке технологии поликомпонентной добавки на основе ДМС учитывали соотношение белка в системе, его ЭС, максимальный объем стабильной эмульсии и результаты исследований процесса структурирования белковых и фаршевых систем. Проектируемая поликомпонентная добавка (молочно-растительный концентрат – МРК «Лак-СОМ») предназначена для использования в качестве многоцелевого функционального модуля, способного регулировать ФТС мясного сырья и обогащать мясопродукты кальцием.

По результатам исследования разработана техническая документация на производство МРК «Лак-СОМ», включающая требования к химическому составу, физико-химическим, микробиологическим и органолептическим показателям продукта. Предлагаемая технология может быть реализована на технологической линии производства сухих молочных продуктов с установкой дополнительно оборудования для приготовления раствора соевого белка и установки для деминерализации молочной сыворотки.

В седьмой главе представлены научно-практические аспекты разработки альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с использованием модульных систем, содержащих молочные белково-углеводные концентраты и растительные жиры. Такой компонентный состав позволит не только регулировать функционально-технологические характеристики мясных фаршевых систем, но и обогащать их за счет корректировки аминокислотного состава и присутствия пребиотической составляющей – лактулозы.

При выборе масложирового ингредиента на основе экспериментальных исследований жирнокислотного состава, устойчивости к процессам окисления, физико-химических и органолептических свойств 4-х видов жиров растительного происхождения в сравнении со свиным шпиком, традиционно используемом в рецептурах колбасных изделий, установлено, что рафинированные дезодорированные масла являются более устойчивыми к процессам гидролиза и их использование в рецептурах колбасных изделий взамен свиного шпика позволит улучшить функциональные свойства и качественные характеристики мясопродуктов.

Исходя их задач исследования, жировой компонент предполагалось вводить в мясные системы в виде отдельно приготовленных эмульсий, в связи с чем был осуществлен выбор эмульгатора из группы белоксодержащих коммерческих препаратов животного и растительного происхождения: соевый белковый концентрат «Майкон S 110», соевый изолят «Лайнпро 90», молочно-растительные белково-углеводные препараты «Белкон-Алев I» и «Белкон-Алев II», молочные белково-углеводные концентраты «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» (разработанные специалистами СевКавГТУ под руководством академика РАСХН, д.т.н., А. Г. Храмцова). Анализ экспериментальных данных по химическому составу свидетельствуют о том, что сухие белковые препараты являются полноценным сырьем для колбасных изделий (табл. 12).

Таблица 12 Химический состав белковых препаратов

Наименование белкового препарата	Содержание, %
	Влага	Жир	Белок	Углеводы	Зола
Майкон-S 110	7,3	0,5	92,3	-	0,2
Лайнпро-90	6,0	0,2	90,6	-	5,8
Белкон-Алев I **	6,7	4,0	49,0	35,0	4,5
Белкон-Алев II **	5,7	5,0	37,0	47,6	4,7
Лактобел ***	5,5	1,5	27,7	60,8	11,8
Лактобел-ЭД	5,9	1,0	23,5	59,5	9,5

** - по данным к.т.н. Стаценко Е. Н.; *** - по данным к.т.н. Барыбиной Л. И.

Проведенный сравнительный анализ основных ФТС белковых препаратов с целью адекватного выбора эмульгатора для его использования в фаршевых системах с заменой животного жира на растительный (рис. 15) показал, что исследуемые белок-содержащие препараты растительного происхождения обладают достаточно высокими показателями водопоглощающей способности (ВПС). Значение показателей ВПС препаратов «Белкон Алев I» и «Белкон Алев II», в состав которых входят: концентрат

Рисунок 15 – Водопоглощающая, жиропоглощающая и эмульгирующая способности белоксодержащих препаратов

сывороточных белков, полученный методом ультрафильтрации, обезжиренное молоко и пищевая соевая основа «Молоко соевое», составляет 115,3 % и 103,7 %. Это значительно ниже значений этого показателя у молочных белково-углеводных концентратов «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» - 172,0 % и 130,6 %, соответственно. ЖПС МБУК «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» (140,0 % и 137,8 % ) выше, чем у белков «Белкон Алев I» – 121,6 % и «Белкон Алев II» – 127,5 %. При этом показатели как ВПС, так и ЖПС у белков животного происхождения гораздо выше, чем у молочно-растительных белков и соевых изолятов, что свидетельствует об их хорошей гелеобразующей способности.

Значения ЭС растительных белковых препаратов выше, чем у белковых препара-тов животного происхождения. Однако, несмотря на это более преемлемы молочные белки, что обусловлено рядом факторов – углеводной составляющей, минеральным составом, аминокислотным составом, экономической целесообразностью, экологичес-кой необходимостью и, наконец, предпочтением отечественного производителя импортному. Анализ аминокислотного состава и ОБЦ говядины в/с, соевого белкового концентрата «Майкон S 110» и МБУК «Лактобел-ЭД», подтверждает правильность выбора белкового компонента - полноценные животные белки значительно превосходят растительные по биологической ценности, они лучше сбалансированы по аминокислотному составу, в большей мере отвечают потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах.

Сравнительный анализ химического состава и ФТС концентратов «Лактобел» и «Лактобел-ЭД» показал различия как в химическом составе концентратов, так и по ряду функционально-технологических свойств. При этом минеральный состав концентрата «Лактобел-ЭД», определяемый условиями деминерализации молочной сыворотки, позволяет повысить ФТС препарата и степень его влияния на мышечные белки, что в целом будет способствовать улучшению качественных характеристик готового продукта. Важно отметить, что наличие лактулозы в концентрате «Лактобел-ЭД» (12,9 ± 0,2 %), обеспечивающее стимуляцию развития бифидофлоры в кишечнике человека, создает предпосылки к переводу продукта в категорию функциональной направленности с низким содержанием остаточного нитрита натрия.

Таким образом, результаты проведенных аналитических и экспериментальных исследований позволили определить основные компоненты для белково-жировых эмульсий, планируемых к использованию в рецептурных композициях колбасных изделий, в том числе относящихся к категории «Халяль», вместо свинины и свиного шпика: МБК «Лактобел-ЭД», дезодорированное рафинированное подсолнечное масло и кокосовое масло. Пищевой эмульгатор, в данном случае МБУК «Лактобел-ЭД», представляет собой комплексную систему, обладающую поверхностно-активными свойствами. Термоденатурация белков молока и сыворотки при сгущении и сушке повышают доступность пептидных цепей и ионизированных аминокислотных остатков. Изучение его растворимости показало, что концентрат хорошо растворяется в водных растворах, кроме этого имеет высокую степень дисперсности, что увеличивает общую поверхность сорбции. С целью разработки рекомендаций по применению белково-жировых эмульсий на основе растительных жиров и МБУК «Лактобел-ЭД» в колбасном производстве был изучен характер изменения свойств эмульсий. Использование подсолнечного масла при определении ЭС МБУК «Лактобел-ЭД» позволило установить, что при введении до 60 % жировой фазы концентрат образовывал стабильные эмульсии. ЭС концентрата составила 150 г жира на 1 г белка. При использовании в качестве жировой фазы предварительно переведенного в жидкое состояние твердого кокосового жира ЭС достигает только 120 г жира на 1 г белка.

С целью увеличения эмульгирующей способности белков в состав эмульсии вводили пищевой фосфат марки «Куравис УН» (Великобритания), наиболее доступный и широко используемый в пищевой промышленности. Концентрацию вводимого фосфата изменяли от 0,5 до 1 %. Установлено положительное влияние фосфатов на эмульгирующую способность концентрата «Лактобел-ЭД» как в системе с кокосовым, так и с подсолнечным маслами, что связано с увеличением рН среды и образованием более прочных адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз. Доля связанного жира достигла 233,3 г жира на 1 г белка при исходной объемной доле жировой фазы 70 %, представленной подсолнечным маслом, и 210,4 г жира на 1 г белка при исходной объемной доле жировой фазы 60 % – для кокосового масла (рис.16).

а) б)

Рисунок 16 – Соотношение объемов фаз в системе «жировая фаза – дисперсия «Лактобела-ЭД» в зависимости от концентрации фосфата (а - подсолнечное масло; б - кокосовое масло)

Полученные результаты исследований позволили определить состав функцио-нальных модулей на основе МБУК «Лактобел-ЭД» и растительных жиров, имеющих высокие ФТС, способные направленно регулировать свойства мясных фаршевых систем.

На этапе разработки и оптимизации рецептур новых видов мясопродуктов было изучено влияние БЖЭ на физико-химические и СМС модельных фаршевых систем, химический состав, а также изменение органолептических показателей готового продукта в зависимости от уровня введения МБУК «Лактобел-ЭД», в виде БЖЭ, и свойств используемых качественных групп мясного сырья NOR и DFD. Результаты исследования модельных фаршевых систем типа вареных колбас, содержащих эмульсии на основе растительных масел и МБУК «Лактобел-ЭД» (табл. 13), позволили установить, что с увеличением уровня введения концентрата в виде эмульсий улучшаются физико-химические показатели, СМС и ФТС модельных фаршевых систем по сравнению с контролем.

Таблица 13 – Физико-химические и структурно-механические показатели модельных фаршевых систем и готового продукта типа вареных колбас(n=3, V<16)

Показатели	Значения исследуемых показателей
	Контроль	Качественная группа	Опытные образцы с подсолнечным маслом							Опытные образцы с кокосовым маслом
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
			Уровень введения МБУК «Лактобел-ЭД»							Уровень введения МБУК «Лактобел-ЭД»
Фарш			2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
рН, ед	5,88	NOR	5,95	6,02	6,04	6,07	6,09	6,12	6,13	6,12	6,13	6,15	6,18	6,20	6,22	6,26
		DFD	6,32	6,36	6,39	6,42	6,44	6,47	6,51	6,35	6,38	6,44	6,47	6,53	6,55	6,60
Содержание влаги, %	68,2	NOR	67,3	67,4	67,5	67,2	67,1	67,2	67,8	68,1	68,3	68,4	67,8	67,6	67,7	68,1
		DFD	68,3	68,3	68,2	67,8	68,5	67,2	67,1	68,7	68,5	68,5	68,4	68,2	68,2	68,0
ВСС, % к общей влаге	92	NOR	93	94	94	96	97	100	100	94	94	95	98	100	100	100
		DFD	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
ПНС, Па	1570	NOR	1440	1480	1560	1567	1610	1685	1796	1445	1510	1570	1625	1710	1780	1837
		DFD	1530	1580	1610	1645	1701	1740	1850	1593	1672	1731	1794	1847	1891	1959
Готовый продукт
рН, ед	5,99	NOR	6,05	6,06	6,07	6,08	6,13	6,14	6,16	6,14	6,16	6,18	6,20	6,22	6,25	6,28
		DFD	6,38	6,42	6,49	6,51	6,55	6,58	6,61	6,38	6,45	6,53	6,57	6,62	6,67	6,69
Содержание влаги, %	62,5	NOR	62,4	62,4	62,3	63,2	64,5	64,7	63,3	65,8	65,7	65,5	66,7	67,9	68,2	67,8
		DFD	63,5	63,2	63,3	64,1	64,3	64,3	64,0	65,1	65,2	65,3	64,9	64,8	64,7	64,7
ВУС, % к общей влаге	67,7	NOR	70,4	70,5	70,6	71,3	71,7	71,9	69,7	72,2	72,4	72,5	73,0	73,6	73,9	71,7
		DFD	77,9	78,5	78,4	78,7	79,3	80,1	82,1	82,5	82,4	83,2	83,3	84,4	84,7	85,1
Степень пенетрации, мм	5,4	NOR	6,3	6,4	6,6	6,6	6,6	6,7	6,1	6,5	6,5	6,8	6,8	6,9	6,8	6,3
		DFD	4,9	5,2	5,2	5,4	5,7	5,8	6,1	5,1	5,2	5,6	5,7	5,7	6,3	6,4
Выход, % к массе сырья	104,8	NOR	105,2	106,4	108,5	110,7	112,4	113,5	114,4	106,2	106,9	107,4	107,9	110,3	112,2	112,8
		DFD	110,1	112,3	114,2	114,8	115,6	117,6	118,3	112,8	114,3	115,2	117,1	118,7	119,1	119,8
Органолеп-тическая оценка, балл	4,4	NOR	4,6	4,8	4,8	4,4	4,7	4,8	4,5	4,3	4,3	4,2	4,2	4,2	4,1	4,1
		DFD	4,7	4,7	4,9	4,9	4,9	4,9	4,8	4,2	4,2	4,3	4,1	4,1	4,2	4,2

Примечание: состав модельных фаршей: опыт – говядина и БЖЭ на основе «Лактобел-ЭД» и растительных жиров, контроль – говядина и свиной шпиг (80 и 20%)

Особенно наглядно это проявляется в образцах из сырья со свойствами DFD, что обусловлено высоким значением рН, повышенной растворимостью мышечных белков, способствующей получению стойких эмульсии и повышению ФТС фаршевых систем. Это положительно влияет на технологические и структурно-механические характеристики готового продукта, которые превосходят по всем показателям контрольный образец. При этом выход готового продукта из сырья DFD на 6 – 14 % выше, чем в контрольном образце, что согласуется с ранее полученными нами данными.

Дегустационная оценка готового продукта показала гарантированную приемлемость использования рафинированного дезодорированного подсолнечного масла в виде эмульсии с МБУК «Лактобел-ЭД». Опытные образцы с подсолнечным маслом отличались более нежной консистенцией, имели более интенсивную окраску, независимо от качественных групп сырья, по сравнению с контролем. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что используемый концентрат «Лактобел-ЭД», содержащий лактозу и лактулозу, способствует более полному вовлечению нитрита в процесс цветообразования. Это подтверждают проведенные экспериментальные исследования по определению нитрозаминов и нитратов, показавшие их отсутствие в готовом продукте. Сравнительный анализ содержания лактулозы в МБУК «Лактобел-ЭД» и готовых продуктах, проведенный с помощью метода газо-жидкостной хроматографии, подтвердил наличие в готовых образцах колбасных изделий достаточного количества пребиотика лактулозы. По ее содержанию изделия можно отнести к продуктам функционального назначения, обладающих высокой биологической ценностью. В образцах с кокосовым маслом после термической обработки и охлаждения наблюдалось концентрирование, коалесценция кокосового масла, с образованием вкраплений, похожих на мелкоизмельченный шпиг, что снизило органолептическую оценку. Учитывая свойства кокосового масла – высокую температуру плавления, большую скорость кристаллизации по сравнению с животными жирами, способность к многократному переходу из твердого в жидкое состояние и обратно, можно рекомендовать его использование в комплексе с МБУК в технологии нового вида полукопченой колбасы категории «Халяль».

Проведенные исследования по определению ЭС фаршевых систем, позволили установить, что использование эмульсий на основе МБУК «Лактобел-ЭД» позволяет увеличить ЭС на 12-15 %, в случае использования DFD говядины на 14-17 % по сравнению с контролем, что объясняется увеличением уровня растворимости миофибриллярных белков. Проведенные исследования подтвердили целесообразность и необходимость использования МБУК нового поколения в виде белково-жировых эмульсий и в комбинации с жирами растительного происхождения для разработки альтернативных технологий мясопродуктов, в том числе и функциональной направленности – категории «Халяль».

Для разработки нового вида мясопродуктов категории «Халяль» проведена оптимизация рецептур колбасных изделий. Решение этой задачи осуществляли с помощью ЭВМ. При разработке частных рецептур вареных и полукопченых колбас категории «Халяль» использовали симплекс-метод, который при определенных граничных условиях дает возможность получать перечень рецептур, максимально удовлетворяющих установленным требованиям. Данный многовариантный принцип разработки рецептур мясопродуктов основан на увеличении доли источников полиненасыщенных жирных кислот; исключении холестеринсодержащего сырья; повышении биологической ценности; предотвращении окислительной и микробиологической порчи продукта; увеличении сроков хранения за счет сохранения естественных природных антиоксидантов; улучшении пищевой ценности продукта за счет введения в рецептурные композиции МБУК «Лактобел-ЭД» с учетом его высоких ФТС.

При решении задачи в качестве целевой функции были выбраны соотношение белка и жира в композициях, а также себестоимость продукта. Белковая часть рецептурных композиций представлена говядиной NOR или DFD, МБУК «Лактобел-ЭД», жировая – эмульсией на основе растительных масел. Исходя из этого, были разработаны экономико-математические модели рецептур колбасных изделий, включающие как исходные данные (содержание белка, жира, влаги, углеводов), так и выходные (оптимальное соотношение компонентов вводимых в рецептуру и значение критериев оптимальности) данные. Расчет рецептурной задачи производился с применением программы «Optmix», разработанной специально для данной задачи.

Рецептурные композиции (табл. 14) по составу используемого в них сырья соответствуют вареным колбасам 1 сорта. Наиболее оптимальной, по совокупности выбранных показателей рационального использования сырья, оптимального соотношения белок : жир, минимальной себестоимости продукции является вариант 6, не смотря на то, что незначительно уступает по себестоимости варианту 7, который отличается более высоким содержанием МБУК «Лакобел-ЭД».

Таблица 14 – Оптимизированные рецептурные композиции вареных колбас

Сырье, кг/100 кг	Конт роль	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6	Вариант 7
Говядина, 1сорт (NOR или DFD)	81	77	76	75	74	73	72	71
Шпик боковой	18	-	-	-	-	-	-	-
Молоко сухое коровье	1	-	-	-	-	-	-	-
Лактобел-ЭД	-	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Вода на гидратацию препарата	-	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Масло подсолнечное	-	19	19	19	19	19	19	19
Соотношение Б : Ж	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4	1 : 1,4
Себестоимость 1кг	106,00	101,78	101,35	100,93	100,50	100,08	99,65	99,51

При разработке рецептур новых видов полукопченых колбас (табл. 15) в качестве изделия-прототипа (контроля) была выбрана полукопченая колбаса «Одесская» ГОСТ 16351. Рецептурные композиции по составу используемого сырья соответствуют полукопченым колбасам 1 сорта и характеризуются примерно одинаковым содержанием белка и жира, но вариант 6, с точки зрения себестоимости, наиболее предпочтителен.

Таблица 15 – Оптимизированные рецептурные композиции полукопченых колбас

Сырье, кг/100 кг	Конт-роль	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6	Вариант 7
Говядина, 1сорт (NOR)	65	70	69	68	67	66	65	65
Свинина полужирная	10	-	-	-	-	-	-	-
Шпик боковой	25	-	-	-	-	-	-	-
Лактобел-ЭД	-	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Вода на гидратацию препарата	-	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Масло кокосовое	-	26	26	26	26	26	26	26
Соотношение Б : Ж	1 : 2	1 : 2,0	1 : 2,0	1 : 2,0	1 : 2,0	1 : 2,1	1 : 2,1	1 : 1,9
Себестоимость 1кг	104,00	98,71	98,60	98,10	97,70	97,30	96,90	97,70

Проведенная апробация предлагаемых рецептур и технологий в производствен-ных условиях, подтвердила полученные в лабораторных условиях данные. На новые виды колбас разработана и утверждена техническая документация - ТУ 9213 -001-02067965-2009 колбаса вареная «ПРИМА-Лайк»,  колбаса полукопченая «Мирзаянов-ская» по ТУ 9313-001-02067965-2009.

Исследования качественных показателей готовой продукции, выработанной на промышленных предприятиях показали, что введение в фаршевые системы МБУК «Лактобел-ЭД» способствует более полной трансформации нитрита, поэтому в опытных образцах отмечено снижение количества остаточного нитрита в 1,5 – 2 раза и повышение количества нитрозопигментов. Для вареных колбас этот показатель на 7,84 % выше по сравнению с колбасой, изготовленной по ГОСТ, для полукопченых колбас – на 2,6 %. Инструментальная оценка цвета показала более интенсивную окраску опытных образцов как вареных, так и полукопченых колбас.

Проведенные исследования по использованию МБУК нового поколения «Лактобел-ЭД» в комплексе с растительными жирами в качестве многоцелевого функционального модуля позволяют разработать альтернативные технологии импортозамещающих мясопродуктов, которые можно отнести к категории функцио-нальных, являющиеся конкурентоспособными, обеспечивающими экономическую эффективность при их внедрении в производственный процесс. Согласно проведенным исследованиям, разработанные колбасные изделия, соответствуют предъявляемым нормам качества продукта категории «Халяль», что подтверждают акты промышленных испытаний, проведенных на предприятии ООО «Халяль» (Самарская область).

Восьмая глава посвящена разработке инновационных технологий мясопродуктов на основе реализации биотехнологического потенциала мясного сырья с различным характером автолиза и адаптированных многоцелевых функциональных пищевых модулей. Результаты исследований представлены в табл. 16.

Таблица 16 – Результаты реализации теоретических положений и экспериментальных исследований в технологиях мясопродуктов

Задача	Теоретические аспекты	Предложенное решение	Объект технологии	Результат
Обосновать прин-ципы комплекс-ной корректи-ровки свойств мясных систем, содержащих мясо с аномальным раз-витием автолиза	Широкий диапазон ФТС мясного сырья, необходимость дифференциации в ранний послеубой-ный период с целью рациональной пере-работки	Комплексные исследования технологических, физико-химичес-ких свойств мяс-ного сырья и обоснование параметров его переработки и модификации свойств	- говядина и свинина NOR, DFD, PSE; - бинарная сис-тема «молочная сыворотка – NаКМЦ»	- методика сортировки мясного сырья по характеру автолиза в ранний послеубойный период; - технология вареных колбас из DFD говядины без выдержки в посоле (на примере колбасы Диетическая 1с); -адптированный пищевой модуль «молочная сыворотка - Nа-КМЦ»; -технология колбасок без оболочки из сырья с различным характером автолиза
Регулирование или модифика-ция ФТС и цветовых харак-теристик фарше-вых систем из PSE сырья	Обосновать степень совместимости и возможности комп-лексного использо-вания белков животного и рас-тительного проис-хождения, пищевых фосфатов и лакту-лозосодержащих препаратов для корректировки свойств PSE сырья	Создание и использование многоцелевых функциональных модулей для корректировки низких ФТС свинины PSE	-свинина PSE, -белки расти-тельного и животного происхождения; -пищевые фосфаты; -лактулозосо- держащие препараты	- многоцелевой функциональный модуль «Соевый концентрат-фосфаты-лактулозосодержащий препарат»; - многоцелевой функциональный модуль «Молочно-белковый кон-центрат-фосфаты-лактулозосодер-жащий препарат»; - технология и рецептуры вареных колбас 1 сорта из PSE свинины «Свиная молочная» и «Свиная новая»
Регулирование или модификация ФТС и процессов структурирования фаршевых систем при использова-нии деминерали-зованной молоч-ной сыворотки с заданным содер-жанием ионизиро-ванного кальция	Обосновать воз-можность создания молочно-белкового концентрата на основе деминерали-зованной молочной сыворотки с задан-ным содержанием ионизированного кальция	Создание и использование функционального модуля на основе деминерализо-ванной молочной сыворотки	-говядина NOR; -свинина NOR и PSE; -деминерализо- ванная молоч-ная сыворотка; -белоксодержа- щие препараты растительного и животного происхождения	-технология и состав молочно-растительного концентрата «Лак-СОМ» на основе деминерализо-ванной молочной сыворотки; - рекомендации по использованию МРК «Лак-СОМ» в технологии вареных колбас
Изучение возмож-ности примене-ния молочных	Обосновать использование рас-тительных жиров в	Создание и использование многоцелевого	-говядина NOR и DFD; -растительные	-многоцелевой функциональный модуль на основе МБУК «Лакбел-ЭД» и растительных жиров;
Продолжение табл. 16
белково-углевод-ных концентратов на основе демине-рализованной сыворотки и рас-тительных жиров в технологии кол-басных изделий	комплексе с МБУК на основе деминера-лизованной сыво-ротки для производ-ства мясопродуктов функциональной направленности	функционального модуля на основе МБУК нового поколения и растительных жиров	жиры; -белоксодержа- щие препараты ; -белково-жиро-вые эмульсии	- технология и рецептура вареной колбасы «Прима-Лайк» категории «Халяль»; -технология и рецептура полукоп-ченой колбасы «Мирзаяновская» категории «Халяль»

На основании развиваемых в диссертации теоретических положений концепции, анализа и обобщения полученных экспериментальных данных, предложен ряд новых рациональных технологий альтернативных видов мясопродуктов и многоцелевых функциональных модулей. Особенностью разработанных рецептур и технологий является использования принципов реализации биотехнологического потенциала каждого из компонентов рецептур за счет взаимокомпенсации либо модификации функционально-технологических свойств.

Предложенная схема сортировки мясного сырья по величине рН в ранний послеубойный период апробирована в производственных условиях Ставропольского мясоконсервного комбината. Разработанные технологии прошли промышленную апробацию на предприятиях отрасли. Производимые по данным технологиям мясопродукты и белковые добавки соответствуют требованиям СанПиН.

Девятая глава посвящена оценке социально-экономической значимости и экологической безопасности разработанных технологий и продуктов.

Социальная значимость разработанных технологий заключается в создании пищевых продуктов с заданными составом и свойствами из мясного сырья различных качественных групп - PSE, NOR и DFD, регулирование характеристик которого обеспечивалось за счет использования адаптированных многоцелевых функциональных модулей на основе пищевых добавок. Для выработки изделий с требуемыми характеристиками использовались продукты переработки перспективных вторичных ресурсов молочной промышленности, белок- и жиросодержащие компоненты растительного и животного происхождения, богатые питательными и минеральными веществами.

Представлен расчет основных технико-экономических показателей производства разработанных видов мясопродуктов, подтверждена целесообразность реализации новых технологий.

Проведен экологический мониторинг технологических процессов получения пищевых добавок и подтверждена экологическая безопасность разработанных технологий и продукции.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально обоснована концепция разработки альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения с адаптированными многоцелевыми функциональными модулями.

2. Изучение объемов мясного сырья различных качественных групп NOR, PSE и DFD, на примере сырьевой зоны Ставропольского края, поступающего из промышленных комплексов и частных фермерских хозяйств, исследования динамики его функциональных и биотехнологических свойств в послеубойный период позволили разработать методику сортировки туш по величине рН в комплексе с цветовыми и технологическими характеристиками.

3. На основании изучения свойств мясного сырья с различным характером автолиза в процессе посола установлена зависимость ФТС фаршевых систем из NOR, PSE и DFD говядины и свинины от степени измельчения и длительности выдержки в посоле. Использование математических моделей и экспериментальных исследований по определению ФТС и растворимости мышечных белков в процессе автолиза и посола, позволило исключить выдержку в посоле DFD сырья при производстве вареных колбас. Установлено, что при совместном использовании PSE и DFD мяса в рецептурах вареных колбас количество PSE сырья не должно превышать 25 %.

4. Исследования совместимости компонентов бинарной системы «молочная сыворотка – Nа-КМЦ» позволили обосновать режимы полноты растворения натрийкарбоксиметилцеллюлозы в молочной сыворотке, разработать состав коагуляционного раствора и параметры формования эмульгированных мясопродуктов методом мокрой термопластической экструзии в альтернативных технологиях колбасок без оболочки из мясного сырья с различным характером автолиза.

5. Аналитически обоснована и экспериментально подтверждена совместимость и комплексное использование белковых препаратов животного и растительного происхождения, пищевых фосфатов и лактулозы в составе многоцелевых функциональных модулей для регулирования ФТС, цветовых характеристик фаршевых систем и качественных показателей готового продукта из мясного сырья со свойствами PSE при производстве вареных колбас.

Теоретически обоснована и практически подтверждена позитивная роль пребиотика лактулозы в процессах цветообразования вареных колбас и денитрификации готового продукта. Использование лактулозосодержащих препаратов позволяет снизить количество остаточного нитрита в готовом продукте в 3 – 5 раз.

6. Впервые исследована возможность использования деминерализованной молочной сыворотки в качестве компонента, выполняющего Са2+ донорскую функцию, по отношению к белоксодержащим препаратам и фаршевым системам при производстве мясопродуктов. Разработана технология, адаптированного для мясных систем, полифункционального молочно-белкового концентрата с заданным содержанием ионизированного кальция, предложены технологические параметры процесса и аппаратурное оформление линии производства.

Разработаны рекомендации по использованию полифункционального молочно-растительного концентрата на основе деминерализованной сыворотки в технологии мясопродуктов.

7. На основе аналитико-экспериментальных исследований совместимости молочного белково-углеводного концентрата нового поколения, деминерализованной молочной сыворотки и растительных жиров, разработаны технологические многоцелевые функциональные модули для использования при производстве мясопродуктов.

Разработаны альтернативные технологии вареных и полукопченых колбас для отдельных групп населения, отвечающие требованиям категории «Халяль». По содержанию пребиотика лактулозы в рецептурах мясопродуктов, их можно отнести к продуктам функционального назначения.

8. На технологической платформе разработанной в диссертации научной концепции, обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований сформулированы научно-практические рекомендации по рациональной переработке мясного сырья с различным характером автолиза с использованием адаптированных пищевых модулей и созданию альтернативных технологий мясопродуктов нового поколения.

Предложенные технологические решения реализованы в 7 инновационных технологиях мясопродуктов и белковых препаратов.

9. Проведена социально-экономическая и экологическая оценка значимости разработанных технологий.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Монографии

1. Шипулин, В.И. Инновационные технологии альтернативных вариантов мясопродуктов нового поколения: монография [Текст]/В.И.Шипулин//Ставрополь: ГОУ ВПО СевКавГТУ. – 2009. - 221 с. - ISBN

Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

2. Шипулин, В.И. Уточнение показателя классификации говядины в зависимости от автолиза [Текст]/ А. П. Дубинская, Р. И. Скачкова, В. И. Шипулин// Молочная и мясная промышленность.- 1989. - №5. – С. 18 – 21
3. Шипулин, В.И. Устойчивость липидной фракции при хранении мясного сырья, полученного от животных промышленного откорма [Текст]/ В. И. Шипулин, О. Н. Кожевникова// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2003. - вып.6 – С.90-93
4. Шипулин, В.И. Совершенствование процесса цветообразования при производстве вареных колбасных изделий [Текст]/ В.И.Шипулин, Ю.И.Куликов, С.И.Постников// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2005. - №4. – С. 104-107
5. Шипулин, В.И. Изменение азотсодержащих фракций говядины с нетрадиционным характером автолиза в послеубойный период [Текст]/ В.И.Шипулин, В.В.Куликова// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2005. -№4. – С. 108-113
6. Шипулин, В.И. Качество мясного сырья и проблемы его переработки [Текст]/ В.И.Шипулин//Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2006.- №1. – С.58-61
7. Шипулин, В.И. Изучение функционально-технологических характеристик модельных фаршевых систем [Текст]/ В. И. Шипулин, Н.Д.Лупандина// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2006.- №4. – С.17-21
8. Шипулин, В.И. К вопросу использования деминерализованной молочной сыворотки в рецептурах мясопродуктов [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Н. Некрасова, И. А. Евдокимов, А.В.Пермяков// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь. - 2006.- №5. – С.60-62
9. Шипулин, В.И. Использование белкового препарата Мол-Про при производстве вареных колбас из PSE свинины [Текст]/ В. И. Шипулин, Н.Д.Лупандина// Научная мысль Кавказа. - 2006. - №14. – С. 245-248
10. Шипулин, В.И. Инновационная технология мясных продуктов с деминерализованной сывороткой [Текст]/ В. И. Шипулин, И. А. Евдокимов, Н. Н. Некрасова// Известия ВУЗов. Пищевая технология. – 2007. - №3.- С.75-77
11. Шипулин, В.И. Регулирование цвета вареных колбас из PSE свинины за счет использования лактокомпонентов [Текст]/ В. И. Шипулин// Известия ВУЗов. Пищевая технология. – 2007. - №3.- С.77-79
12. Шипулин, В. И. Использование пищевых добавок при производстве вареных колбас из PSE свинины [Текст]/В. И. Шипулин, Н.Д.Лупандина// Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - №3 – С.64-65
13. Шипулин, В. И. Разработка технологии вареных колбас с использованием растительных жиров и молочного белково-углеводного концентрата «Лактобел-ЭД» [Текст]/ В. И. Шипулин, Е. П. Мирзоянова// Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И.Вавилова. – 2009. - №2. – С.61-65
14. Шипулин, В. И Использование лактата натрия при производстве рубленых полуфабрикатов из мяса птицы[Текст]/ В. И. Шипулин, Ж. А. Асенова, Н.Д.Лупандина, А. А. Зиновченко// Труды Кубанского государственного аграрного университета. - №2(17), 2009. – с. 230-234
15. Шипулин, В. И. Разработка технологии полукопченых колбас с использованием растительных жиров и молочного белково-углеводного концентрата «Лактобел-ЭД» [Текст] / Е. П. Мирзаянова, В. И. Шипулин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. Выпуск №3(18). Краснодар. – 2009. С. 180-184

Другие издания

16. Шипулин, В. И. Качественные изменения мышечной ткани свиней при холодильной обработке в зависимости от различного уровня автолиза [Текст]/А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, Ю. И. Куликов// Интенсификация производства и применения искусственного холода: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-практической конференции. – Ленинград,1986
17. Шипулин, В. И. Изучение процесса тепловой обработки в зависимости от технологических факторов [Текст]/В. И. Шипулин, И. А. Мишин, О. И. Рубан// Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение НТП в мясной и молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 67
18. Шипулин, В. И. Разработка способа сортировки полутуш в зависимости от характера автолиза [Текст]/В. И. Шипулин, И. А. Мишин, Д. А. Ячменцева// Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение НТП в мясной и молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 66
19. Шипулин, В. И. Исследование процесса посола мяса в зависимости от характера автолиза [Текст]/В. И. Шипулин, И. А. Мишин, Г. В. Павлычева// Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение НТП в мясной и молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 68
20. Дубинская, А. П. Формирование качественных показателей пищевых продуктов в зависимости от технологических свойств исходного сырья [Текст]/А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, И. А. Мишин// Проблемы безотходной технологии в молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всероссийской научно-практической конференции. – Ставрополь, 1988. – С. 59 – 60
21. Куликов, Ю. И. Разработка оптимального способа введения КСБ при производстве комбинированных продуктов [Текст]/Ю. И. Куликов, В. И. Шипулин, А. Б. Чурсин// Проблемы безотходной технологии в молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всероссийской научно-практической конференции. – Ставрополь, 1988. – С. 125 – 126
22. Шипулин, В. И. Изучение функциональных свойств вареных колбас в зависимости от технологических факторов [Текст]/А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, И. А. Мишин// Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, аппаратурное оформление, оптимизация): сб. тезисов докладов 3-й Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 260
23. Шипулин, В. И. Изучение свойств мышечной ткани говядины промышленного откорма [Текст]/В. И. Шипулин, Д. А. Ячменцева// Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, аппаратурное оформление, оптимизация): сб. тезисов докладов 3-й Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 266 - 267
24. Шипулин, В. И. Исследование технологических свойств говядины в зависимости от уровня автолиза при холодильной обработке [Текст]/А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, Х. З. Боташев// Искусственный холод в отраслях АПК: сб. тезисов докладов Всероссийской научно-практической конференции. – Москва, 1987. – С. 61
25. Шипулин, В. И. Исследование влияния длительности автолиза и качества мясного сырья на его цветовые характеристики [Текст]/Ю. И. Куликов, В. И. Шипулин, О. В. Дубинская// Пути развития производства и переработки животноводческого сырья в системе АПК: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 241 - 242
26. Шипулин, В. И. Влияние характера автолиза и условий посола на изменение состояния азотсодержащих фракций мышечной ткани говядины [Текст]/В. В. Куликова, В. И. Шипулин, Л. К. Троян// Пути развития производства и переработки животноводческого сырья в системе АПК: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 248
27. Шипулин, В. И. Особенности качественных характеристик мяса животных, выращенных в промышленных комплексах Ставропольского края [Текст]/ В. И. Шипулин, Ю. И. Куликов, И. А. Мишин// Пути развития производства и переработки животноводческого сырья в системе АПК: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 273
28. Шипулин, В. И. Влияние особенностей мясного сырья на формирование технологических свойств фарша вареных колбас [Текст]/ А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, В. В. Куликова// Пути развития науки и техники в мясной и молочной промышленности: сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 73
29. Шипулин, В. И. Интенсификация процесса посола мяса при производстве вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, И. А. Мишин// Пути интенсификации технологических процессов и оборудования в отраслях агропромышленного комплекса: сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции. – Москва,1988. – С. 20-21
30. Куликова, В. В. Изучение состояния азотсодержащих фракций мышечной ткани говядины в зависимости от особенностей автолиза[Текст]/В. В. Куликова, В. И. Шипулин, Л. К. Троян,//Деп. в АгроНИИТЭИММП, №606. – 01.11.1988. – 10 с.
31. Кожевникова, О. Н. Стабильность липидной фракции говядины в процессе хранения в зависимости от характера автолиза [Текст]/О. Н. Кожевникова, В. И. Шипулин, М. В. Гергель//Деп. в АгроНИИТЭИММП, №607. – 01.11.1988. – 8 с.
32. Шипулин, В. И. Особенности использования мясного сырья с различным характером автолиза при производстве полуфабрикатов [Текст]/ В. И. Шипулин, А. П. Дубинская, Ю. И. Куликов// Проблемы индустриализации общественного питания страны: сб. тезисов докладов Всесоюзной научно-практической конференции. – Харьков,1989. – С. 111 – 112
33. Шипулин, В.И. Изучение цветовых характеристик мяса крупного рогатого скота, выращенного в промышленных комплексах[Текст]/В. И. Шипулин, Ю. И. Куликов, С.П.Захарина//Деп. в АгроНИИТЭИММП, №626. – 14.02.1989. – 12 с.
34. Шипулин, В. И. Совершенствование технологии вареных колбас с учетом характера автолиза исходного сырья [Текст]/ В. И. Шипулин, Е. И. Мазко// Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания: сб. тезисов докладов 4 Всероссийской научно-технической конференции. – Кемерово, 1991. – С.
35. Шипулин, В. И. Исследование возможности переработки PSE свинины при производстве вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. В. Сиушкина// Разработка процессов получения комбинированных продуктов питания: сб. тезисов докладов 4 Всероссийской научно-технической конференции. – Кемерово, 1991. – С.
36. Шипулин, В. И. Комплексная оценка качества готовой продукции с использованием методов математической статистики [Текст]/ А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, Е. В. Голубев //Современные методы исследования качества мясного сырья и его переработки: тез. докл. межгосударственного научного семинара (25-27 ноября 1993 г.) – Кемерово, 1993. – С. 69
37. Шипулин, В. И. Приборы контроля качества сырья и готовых продуктов мясоперерабатывающей промышленности [Текст]/А. П. Дубинская, В. И. Шипулин, А. И. Попов// Обзорная информация АгроНИИТЭММП. – 1993. - №5
38. Шипулин, В. И. Изучение цветовых характеристик свинины с нетрадиционным характером автолиза [Текст]/ В. И. Шипулин, Ю. И. Куликов// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1998. – вып. 1. – С. 12 - 16
39. Шипулин, В. И. Изучение процесса посола говядины с различным характером автолиза [Текст]/ В. И. Шипулин, В. В. Садовой// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1998. – вып. 1. – С. 17 - 22
40. Шипулин, В. И. Совершенствование технологических режимов производства вареных колбасных изделий с учетом качественных характеристик исходного сырья [Текст]/ В. В. Садовой, В. И. Шипулин// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1998. – вып. 1. – С. 23 - 25
41. Шипулин, В. И. Сравнительная оценка и анализ качественных показателей колбасных изделий [Текст]/ В. В. Садовой, В. И. Шипулин, Е. В. Хомутенникова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1999. – вып. 2. – С. 45 - 49
42. Шипулин, В. И. Разработка рецептур вареных колбасных изделий с белковыми добавками [Текст]/ В. В. Садовой, В. И. Шипулин, Е. В. Хомутенникова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1999. – вып. 2. – С. 50 - 55
43. Шипулин, В. И. Изучение процесса посола свинины с различным характером автолиза [Текст]/ В. И. Шипулин, В. В. Садовой, И. А. Кузнецова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1999. – вып. 2. – С. 73 - 76
44. Шипулин, В. И. Изучение возможности рациональной переработки PSE свинины при производстве вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, Е. Е. Чернова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 1999. – вып. 2. – С. 77 - 79
45. Шипулин, В. И. Влияние характера автолиза на состояние азотсодержащих фракций мышечной ткани говядины [Текст]/ В. И. Шипулин, В. В. Куликова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2000. – вып. 3. – С. 63-66
46. Шипулин, В. И. Рациональная переработка мясного сырья с учетом его региональных особенностей [Текст]/ В. И. Шипулин// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2000. – вып. 3. – С.66-68
47. Шипулин, В. И. Влияние длительности автолиза на величину рН мясного сырья промышленного откорма [Текст]/ В. И. Шипулин// Вестник СКО АТН РФ «Технологии живых систем». - Ставрополь, СевКавГТУ. – 2001. - вып.1. – С.93-95
48. Шипулин, В. И. Разработка ресурсосберегающих технологических процессов мясоперерабатывающего производства [Текст]/С. И. Постников, Ю. И. Куликов, В. И. Шипулин// Научные школы и научные направления СевКавГТУ. - Ставрополь, СевКавГТУ. – 2001. – С.160-164
49. Шипулин, В. И. Влияние длительности автолиза на величину ВСС мясного сырья промышленного откорма [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Бажанова// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2001. – вып. 4. – С.17-19
50. Шипулин, В. И. Влияние характера автолиза на стабильность липидной фракции говядины в послеубойный период [Текст]/ В. И. Шипулин, О. Н. Кожевникова// Современные достижения биотехнологии: материалы 2-й Всероссийской научно-технической конференции. – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2002. - т.2. – С. 85-86
51. Шипулин, В. И. Влияние длительности и характера автолиза мясного сырья на величину потерь массы при тепловой обработке [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. И. Каргин// Сборник научных трудов СевКавГТУ серии «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2002. – вып. 5. – С. 82-84
52. Шипулин, В. И. Биотехнологические аспекты хранения мясного сырья, полученного от животных промышленного откорма [Текст]/ В. И. Шипулин, О. Н. Кожевникова, Н. Д. Лупандина//Биоресурсы. Биотехнологии. Иннвации Юга России: материалы Международной научно-практической конференции. – Ставрополь-Пятигорск, 2003. – С. 273 -278
53. Шипулин, В. И. Использование лактозы с целью корректировки органолептических показателей мясопродуктов [Текст]/ В. И. Шипулин, Ю. И. Куликов, С. И. Постников// Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы: материалов международной конференции. – Москва, 2004. – С.106
54. Шипулин, В. И. Изучение изменений функционально-технологических свойств PSE сырья при введении фосфатов [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Бажанова, Д. М. Фисенко// Инновации в науке и образовании – 2005: труды международной научной конференции, посвященной 75-летию основания КГТУ и 750-летию Кенигсберга-Калининграда. - Калининград, КГТУ. - 2005. - Часть 1 – с.259-260
55. Шипулин, В. И. Влияние лактулозосодержащих препаратов на функционально-технологические свойства и цветовые характеристики фаршей из PSE сырья [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Бажанова, Д. М. Фисенко// Инновации в науке и образовании – 2005: труды международной научной конференции, посвященной 75-летию основания КГТУ и 750-летию Кенигсберга-Калининграда. - Калининград, КГТУ. - 2005. - Часть 1 – с.260-261
56. Шипулин, В. И. Изучение возможности улучшения качественных характеристик вареных колбас из мяса PSE [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, О. И. Бутенко// Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием.- Краснодар: Изд. КубГТУ. - 2005. - С. 285-287
57. Шипулин, В. И. Исследование функционально-технологических свойств небелковых полисахаридных препаратов [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, А. Г. Радченко// Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием.- Краснодар: Изд. КубГТУ. - 2005. - С. 348-350
58. Шипулин, В. И. Использование лактулозосодержащего препарата «Лактусан» для улучшения цветообразования при производстве вареных колбас из PSE свинины [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, А. П. Стрельцов// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2006. – №2. – С.91-94
59. Шипулин, В. И. Исследование функционально-технологических характеристик препаратов на основе белков животного и растительного происхождения [Текст]/ В. И. Шипулин, И. А. Евдокимов, Н. Н. Некрасова// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2006. – №2. – С.114-116
60. Шипулин, В. И. Перспективы использования молочной деминерализованной сыворотки при производстве мясопродуктов [Текст]/ В. И. Шипулин, И. А. Евдокимов, Н. Н. Некрасова// Современные направления переработки сыворотки: сборник материалов международного научно-практического семинара. - Ставрополь,. - 2006. – С.120
61. Шипулин, В. И. Влияние препарата «Лактусан» на трансформацию нитрита натрия в фаршевых системах из PSE свинины [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина// Современные направления переработки сыворотки: сборник материалов международного научно-практического семинара. - Ставрополь,. - 2006. – С.121
62. Шипулин, В. И. Биотехнологические аспекты производства вареных колбас из PSE свинины путем направленного использования комплекса пищевых препаратов [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, А. В. Аванесова// Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения: материалы международной научно-практической конференции 11-12 октября 2007 г. – Краснодар, КубГТУ. - 2007. – С. 166
63. Шипулин, В. И. Использование лактозосодержащих препаратов как метод корректировки цветовых характеристик вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, Ж. А. Аксенова// Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения: материалы международной научно-практической конференции 11-12 октября 2007 г. – Краснодар, КубГТУ. - 2007. – С. 167
64. Шипулин, В. И. Оценка денитрифицирующей способности лактулозосодержащих препаратов [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, Е. П. Лайкова// Лактоза и ее производные: тезисы международного симпозиума ММФ (Москва, 14-16 мая 2007). – Москва. – 2007. - С.191-192
65. Шипулин, В. И. Использование лактулозосодержащих препаратов для регулирования цвета вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, Е. П. Лайкова// Лактоза и ее производные: тезисы международного симпозиума ММФ (Москва, 14-16 мая 2007). – Москва. – 2007. - С.193-194
66. Шипулин, В. И. Использование лактокомпонентов в технологии вареных колбас из мяса с нетрадиционным характером автолиза [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, Ж. А. Аксенова// Лактоза и ее производные: тезисы международного симпозиума ММФ (Москва, 14-16 мая 2007). – Москва. – 2007. - С.195-196
67. Евдокимов, И. А. Деминерализованная сыворотка: оборудование, технологии, применение [Текст]/ И. А. Евдокимов, В. И. Шипулин, Н. Н. Некрасова// Современные аспекты молочного дела: сборник материалов научно-практической конференции (Вологда, 22-23 ноября 2007 г.). - 2007. - С. 55-56
68. Шипулин, В. И. Целесообразность и перспективность разработки технологий и проектирования рецептур мясопродуктов функциональной направленности [Текст]/ В. И. Шипулин, Е. П. Лайкова, Д. В. Аникеев// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2007. – №3. – С.55-59
69. Шипулин, В. И. Изучение структуры объемов сырья, поступающего на переработку мясоперерабатывающих предприятий Ставропольского края [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина// Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. – 2007. - №2(11) – с.46-49
70. Шипулин, В. И. Влияние характера автолиза мясного сырья на пищевую ценность вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин, В. В. Куликова, О. Н. Кожевникова// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2008. – №4. – С.57-59
71. Шипулин, В. И. Сравнительная оценка биологической ценности вареных колбас, изготовленных из сырья с нормальным и высоким значением рН [Текст]/ В. И. Шипулин, В. В. Куликова, О. Н. Кожевникова// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2008. – №4. – С.59-61
72. Шипулин, В. И. Влияние пищевых препаратов на биологическую ценность вареных колбас из PSE-свинины [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, О. Н. Кожевникова// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2008. – №4. – С.63-66
73. Шипулин, В. И. Влияние лактата натрия на значение активности воды и микробиологические показатели при производстве мясных рубленых полуфабрикатов[Текст]/ В. И. Шипулин, Ж. А. Аксенова// Материалы Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты». Москва, 11-13 марта 2008 г. М: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», 2008. – с. 209-210
74. Шипулин, В. И. Использование молочного белково-углеводного препарата в технологии продуктов функционального питания [Текст]/С. И. Постников, В. И. Шипулин, В. В. Марченко// Мясные технологии.- 2008 - №3. –С. 18-19
75. Шипулин, В. И. Влияние деминерализованной сыворотки на свойства молочных и соевых белков [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Н. Некрасова, И. А. Евдокимов// Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологи и оборудования: сборник материалов международной НПК (Ставрополь, 16-20 июня 2008 г.) – М: Образовательный научно-технический центр молочной промышленности. - 2008. - С.196
76. Шипулин, В. И. Денитрифицирующая способность лактулозы и ее использование при производстве вареных колбас [Текст]/ В. И. Шипулин// Тенденции и перспективы развития инновационных и информационных технологий перерабатывающей промышленности: сборник докладов 11 Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова. – Москва. - 2008. – С.181-186
77. Шипулин, В. И. Разработка комплексной добавки на основе деминерализованной молочной сыворотки для производства колбасных изделий [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Н. Некрасова, И. А. Евдокимов// Тенденции и перспективы развития инновационных и информационных технологий перерабатывающей промышленности: сборник докладов 11 Международной научной конференции памяти В.М. Горбатова. – Москва. - 2008. – С.186-191
78. Постников С. И. Молочный препарат «Лактобел-ЭД» в мясных продуктах для функционального питания [Текст]/ С. И. Постников, В. И. Шипулин, В. В. Марченко// Мясная индустрия. 2008- №10. – С.42-45
79. Шипулин, В. И. Концентрат «Мол-Про» в производстве вареных колбас из PSE-свинины [Текст]/ В. И. Шипулин, Н. Д. Лупандина, А. А. Зиновченко// Мясные технологии. -2008 - №12. – С.54-57
80. Постников, С. И. Инновационные технологии мясопродуктов с использованием молочных белково-углеводных и молочно-растительных препаратов нового поколения[Текст]/ С. И. Постников, В. И. Шипулин, Л. И. Барыбина// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2009. – №5. – С.43-48
81. Шипулин, В. И. Перспективы производства обогащенных кальцием мясопродуктов на основе современных технологий [Текст]/ В. И. Шипулин, А. Д. Ахметшина, Н. Н. Некрасова// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2009. – №5. – С.51-55
82. Шипулин, В. И. Состояние и перспективы использования белковых препаратов животного и растительного происхождения в технологии мясопродуктов[Текст]/ В. И. Шипулин, О. Н. Назарова, Н. Д. Лупандина// Сборник научных трудов Северо-Кавказского государственного технического университета. Серия «Продовольствие». – Ставрополь, СевКавГТУ. – 2009. – №5. – С.55-60

Изобретения

83. А.с. №1655434 А1 СССР МКИ5 А 23 В 4/10 Состав для нанесения защитного покрытия на колбасы без оболочки [Текст]. Дубинская А.П., Мишин И.А., Шипулин В.И. - бюл. №22, опубликовано 15.06.91
84. Патент №2345608. Вареная колбаса с использованием PSE свинины и способ ее производства [Текст]/ Шипулин В.И., Лупандина Н.Д. Опубл. 10.02.2009. Бюл. №4
85. Патент №2007113424. Способ производства вареных колбас [Текст]/ Постников С.И., Шипулин В.И., Лукьянченко Н.П., Барыбина Л.И., Марченко В.В.

Учебно-методические издания

86. Шипулин, В. И. Упаковка и тара в мясной и консервной промышленности: учебное пособие [Текст]/ В. И. Шипулин// Ставрополь: ГОУ ВПО СевКавГТУ. -2008. – 213 с. ISBN