Технология мясораст и тельных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью
На правах рукописи
ШЕСТОПАЛОВА ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА
ТЕХНОЛОГИЯ мясорастительных консервов
ЭМУЛЬСИОННОГО ТИПА для людей с высокой физической активностью
Специальность 05.18.04 – Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург – 2008
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий».
Научный руководитель: доктор технических наук,
профессор В.С. Колодязная
Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор Л.Т. Серпунина
кандидат технических наук,
доцент М.Н. Куткина
Ведущая организация ГУ Всероссийский научно-исследовательский
институт пищевых ароматизаторов, кислот и
красителей (ВНИИПАКК), г. Санкт-Петербург
Защита диссертации состоится « 24 » декабря 2008 г. в 1400 час на заседании диссертационного совета Д 212.234.02 при Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д. 9, тел/факс (812) 315-30-15.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан «___» ноября 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор технических наук, профессор В.С. Колодязная
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Научная информация в области нутрициологии свидетельствует о том, что в условиях жизни современного человека сложно обеспечить адекватное снабжение организма всеми необходимыми макро- и микронутриентами за счет традиционного питания.
Теоретические основы создания новых видов функциональных продуктов питания, разработанные учеными Роговым И.А., Токаевым Э.С., Липатовым Н.Н., Шаззо Р.И. и другими, развиваются и применяются в настоящее время многими исследователями.
Определенную нишу в питании населения занимают консервы, отличающиеся удобством в приготовлении и транспортировании, высокой энергетической ценностью, длительным сроком годности. Однако многие из них производятся без учета потребности организма человека в пищевых и особенно биологически активных веществах в зависимости от вида физической нагрузки. На основании рекомендаций ФАО/ВОЗ Институтом питания РАМН в качестве объективного критерия только энергетического соответствия предложен коэффициент физической активности (КФА), изменяющийся в пределах от 1,4 до 2,5 в зависимости от вида и тяжести труда. В этой связи перспективным направлением является создание консервов, как многокомпонентных систем (мясорастительных), с заданным химическим составом и функциональными свойствами для работников тяжелого физического труда (КФА=2,3), составляющих значительную часть населения.
В технологии мясорастительных консервов эмульсионного типа, предназначенных для людей с высокой физической активностью, важное значение имеет выбор основного и вспомогательного сырья, пищевых и биологически активных добавок.
В последние десятилетия проводятся исследования по применению хитозана и его производных в пищевых технологиях, что обусловлено его биологической активностью, способностью улучшать функционально-технологические и структурно-механические свойства пищевых систем и соответствием требованиям, предъявляемым к пищевым добавкам.
При установлении срока годности новых видов мясорастительных консервов необходимо учитывать не только показатели качества и безопасности, установленные в нормативной документации, но и изменения биологически активных веществ, определяющих пищевую и биологическую ценность готового продукта.
В связи с вышеизложенным актуальным является разработка рецептур и технологии мясорастительных консервов эмульсионного типа с повышенной пищевой и биологической ценностью, предназначенных для людей с высокой физической активностью.
Цель и задачи исследований. Цель исследования – разработать рецептуры и технологию мясорастительных консервов эмульсионного типа, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу в соответствии с медико-биологическими рекомендациями, предъявляемыми к питанию людей с высокой физической активностью. Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
- обосновать выбор основного и вспомогательного сырья, а также функциональных ингредиентов, входящих в состав мясорастительных консервов эмульсионного типа;
- составить рецептуры мясорастительных консервов, сбалансированные по макро- и микронутриентному составу с помощью методов компьютерного моделирования с учетом их потерь при стерилизации и хранении.
- оптимизировать технологические параметры куттерования мясорастительной эмульсии;
- исследовать влияние массовой доли хитозана на функционально-технологические и реологические свойства эмульсии;
- исследовать влияние стерилизации консервов на аминокислотный и жирнокислотный состав, содержание витаминов;
- определить влияние различных режимов хранения на содержание витаминов, белковую и липидную фракции, показатели безопасности.
- установить сроки годности мясорастительных консервов при различных режимах хранения;
- разработать техническую документацию на производство мясорастительных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью.
Научная новизна работы:
-с помощью компьютерного моделирования в программной среде Delphi на основе данных о пищевой и биологической ценности основного, вспомогательного сырья и функциональных ингредиентов подобраны компоненты и их соотношения в рецептурах мясорастительных консервов эмульсионного типа;
-установлено влияние параметров куттерования и массовой доли N-триметилаллилхитозана и глутамат N-метилхитозана на функционально-технологические и реологические свойства эмульсии;
- обоснован режим стерилизации мясорастительных консервов; требуемая летальность F121 микроорганизмов определена по Cl. sporogenes.
- получены данные об аминокислотном, жирнокислотном, витаминном и минеральном составе разработанных мясорастительных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью;
- установлено, что значения коэффициентов рациональности Rс изменялись от 0,85 до 0,89, показатели сопоставимой избыточности от 4,54 до 6,46, значения коэффициента жирнокислотного соответствия RLi (i=1..3) составили от 0,47 до 0,58 в зависимости от компонентного состава, температуры и продолжитель-ности хранения консервов;
- составлены уравнения, характеризующие зависимость изменения белковой и липидной фракции консервов, изготовленных по разработанным рецептурам, от температуры и продолжительности хранения.
Практическая значимость работы. Разработаны рецептуры и технология мясорастительных консервов, сбалансированных по основным макро- и микронутриентам в соответствии с медико-биологическими рекомендациями, предъявляемыми к питанию людей с высокой физической активностью.
Предложены технологические режимы куттерования исходного сырья при изготовлении эмульсии с учетом массовой доли хитозана.
По результатам физико-химических и микробиологических исследований установлен срок годности мясорастительных консервов для людей с высокой физической активностью при различных режимах хранения с учетом коэффициента резерва.
Разработаны технические условия (ТУ 9217-001-05091131-2008) и технологическая инструкция по производству мясорастительных консервов эмульсионного типа на основе мяса птицы ручной и механической обвалки.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на IV международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», г. Москва, 2005 г.; на международной конференции «Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России», г. Санкт-Петербург, 2005 г.; на 31, 32, 33 научно-технических конференциях по итогам НИР профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников СПбГНиПТ, г. Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2008 г.; на IV Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2006 г.; на V юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2007 г.; на II Всероссийском форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии, г. Санкт-Петербург, 2007 г.; на I Всероссийской конференции студентов и аспирантов, г. Кемерово, 2008 г.; на научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология», г. Калининград-Светлогорск, 2008 г.
Положения, выносимые на защиту:
- теоретические и экспериментальные исследования по компьютерному моделированию и оптимизации рецептур мясорастительных консервов в соответствии с медико-биологическими рекомендациями, учитывающими специфику питания людей с высокой физической активностью;
- динамика функционально-технологических и реологических свойств мясорастительных эмульсий в зависимости от массовой доли хитозана различных марок;
- изменение показателей пищевой и биологической ценности разработанных продуктов в процессе стерилизации и хранения при различных температурных режимах;
- технологическое обоснование сроков годности мясорастительных консервов для людей с высокой физической активностью, обеспечивающих максимальное сохранение биологически активных веществ.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Подана заявка на изобретение «Способ производства мясорастительных
консервов», регистрационный № 2007138901/13(042558). Получено положи-
тельное решение по результатам формальной экспертизы.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах основного текста, включает введение, обзор научной литературы, методическую и экспериментальную части, выводы, список использованной литературы, включающий 179 наименований, в т.ч. 135 отечественных и 44 зарубежных и приложения.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В обзоре научной литературы и патентных материалов отечественных и зарубежных исследователей изложены современные представления о значении функциональных продуктов в здоровом питании населения, о роли консервов в пищевом рационе человека. На основании обзора сделан вывод о перспективности разработки новых видов многокомпонентных продуктов с использованием мясного и растительного сырья, природных биологически активных и пищевых добавок, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу с учетом медико-биологических требований для питания людей с высокой физической активностью и установления их срока годности. Сформулированы цель и задачи исследования.
Объекты и методы исследования. На основании компьютерного моделирования рецептур разрабатываемых мясорастительных консервов объектами исследования были выбраны мясо куры II категории, мясо цыплят-бройлеров механической обвалки, свинина полужирная, шпик, морковь столовая свежая, перец сладкий, фасоль, чечевица, масло подсолнечное, эмульсии и мясорастительные консервы, приготовленные по различным рецептурам.
На стадии составления фарша вносили следующие добавки: высокофункциональный соевый изолят «Майсол», соль поваренную пищевую, воду питьевую; витамины: В1, В2 и РР, макро- микроэлементы в виде витаминно-минеральной добавки. В качестве нутрицевтика и структурообразователя использовали хитозан следующих марок: N-ТМАХАН (N-триметилаллилхитозан) со степенью кватернизации Ск=0,74, N-ТМХАН (глутамат N-метилхитозан) с Ск=0,70, АХАН-80 (аллилхитозан) со степенью деацетилирования Сз=0,80. Образцы различных марок хитозана предоставлены Институтом высокомолекулярных соединений РАН.
На различных стадиях технологического процесса производства мясорастительных консервов эмульсионного типа с функциональными ингредиентами определяли содержание влаги, жира, рН, влагоудерживающую (ВУС) и жироудерживающую (ЖУС) способность, эффективную вязкость (), аминокислотный и жирнокислотный состав, амино-аммиачный азот, кислотное, перекисное и тиобарбитуровое числа; витамины: В1, В2 и РР, макро- и микроэлементы, микробиологические и другие показатели безопасности, органолептические показатели готовых изделий (рис. 1.).
Рис. 1. Схема проведения исследования
При выполнении работы использовали стандартные физико-химические и микробиологические методы исследований, методы математического моделирования. Реологические характеристики измеряли на приборе Реотест-2. Аминокислотный состав определяли в аккредитованном испытательном центре ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в г. Санкт-Петербург". Жирнокислотный состав исследовали на капиллярной колонке 50 м газового хроматографа ChromPak (Австралия), микробиологические показатели и показатели безопасности в лаборатории пищевых продуктов, сырья и материалов ФГУ «ТЕСТ-С.-Петербург». Погрешность определения витаминов составляла 12-15%, жирнокислотного и аминокислотного состава 5-10%, эффективной вязкости 5%
Обоснование компонентного состава и режимов куттерования мясорастительных консервов. При разработке рецептуры мясорастительных консервов с учетом медико-биологических рекомендаций, предъявляемых к продуктам, предназначенных для людей с высокой физической активностью, применяли компьютерное моделирование в программной среде Delphi.
Компонентный состав консервов оптимизировали по содержанию незаменимых и заменимых аминокислот, насыщенных, моно- и полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов. В результате оптимизации и опытной выработки консервов предложены четыре рецептуры готового продукта.
С целью получения стабильной эмульсии проведены исследования по обоснованию технологических параметров куттерования выбранного основного, вспомогательного сырья и функциональных ингредиентов с использованием методов планирования многофакторного эксперимента. В качестве функции отклика выбраны ВУС, ЖУС и. Исследовали изменение этих показателей в зависимости от скорости вращения ножей (кодированная переменная X1) при гомогенизации на установке Grindomix GM200 и продолжительности куттерования (кодированная переменная Х2). Значения изменяли в пределах от 2000 до 4000 об/мин, - от 30 до 70 с в зависимости от рецептуры мясорастительных консервов. При всех условиях проведения эксперимента конечная температура эмульсии не превышала 12-140С.
Воспроизводимость опытов проверяли с помощью критерия Кохрена, адекватность уравнений регрессии – по критерию Фишера, значимость коэффициентов регрессии – по критерию Стъюдента.
На основании обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость изменения ВУС, ЖУС, от и, в частности для рецептуры №1:
ВУС=89-1,6Х1-0,3Х2-0,6Х1Х2 ЖУС=80-1,1Х1-0,2Х2-0,4Х1Х2
Полученные уравнения использованы для оптимизации и методом крутого восхождения (наискорейшего спуска).
На основании анализа полученных данных для эмульсий, изготовленных по рецептурам №1 и 3, рекомендуются значения параметров =2500 об/мин, =60 с и по рецептурам №2 и 4 =3000 об/мин, =50 с.
Для улучшения функционально-технологических, реологических свойств эмульсий и в качестве нутрицевтика использовали хитозан следующих марок – N-ТМАХАН и N-ТМХАН. Исследовали влияние массовой доли (С, %) хитозана на показатели ВУС, ЖУС, (рис. 2 и 3).
Являясь высокомолекулярным веществом, хитозан стабилизирует эмульсию, что обусловливается особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных межфазных слоев, которые образуются при ориентации полярных групп белка к воде, а неполярных – к липидам. Повышение эффективной вязкости достигается вследствие образования между молекулами электростати-
э
ских взаимодействий, а также ионных и водородных связей. Не установлено существенных различий по функционально-технологическим и реологическим свойствам эмульсий, полученных с добавлением хитозана различных марок. Выявлено, что вышеперечисленные свойства эмульсии улучшаются с увеличением содержания хитозана. Однако, для консервов рекомендуется массовая доля его 0,06% в связи с появлением вяжущего вкуса при более высоких концентрациях.
Рис. 2. Зависимость ВУС и ЖУС от массовой
доли хитозана (рецептура №1)
Рис.3. Зависимость эффективной вязкости от градиента скорости сдвига () мясорастительной эмульсии с различной массовой долей хитозана (рецептура №1)
Обоснование режима стерилизации. С этой целью определяли требуемую летальность (F121) расчетным путем, в качестве теста выбраны микроорганизмы Cl. sporogenes, как наиболее термоустойчивые. Расчетное значение F121 составило 9,2310,38 усл. мин.
Стерилизацию консервов с рН от 6,02 до 6,20 проводили в стеклянной банке №3. Фактический летальный эффект (L) при режиме стерилизации 20-45- 20/1200C составил 9,00 усл. мин. Учитывая, что L< F121, время собственно стерилизации консервов было увеличено на 5 мин. На основании экспериментальных и расчетных данных предложена следующая формула стерилизации 20-50-20/1200С (L=10,70 усл. мин.).
Изменение белковой, липидной фракций и витаминного состава при стерилизации и хранении. Установлено, что потери незаменимых аминокислот при стерилизации составили от 5,7 до 21,6% в зависимости от аминокислоты, количество заменимых аминокислот изменялось в пределах от 2 до 5%. Уменьшение количества аминокислот, очевидно, связано с реакциями их дезаминирования и декарбоксилирования.
Жирнокислотный состав консервов при стерилизации изменился незначительно за исключением линоленовой жирной кислоты, содержание которой увеличилось до 6,2%.
Содержание витамина В1 при стерилизации уменьшилось на 28,340,1%, В2 - на 29,845,2%, РР – на 18,631,5 % в зависимости от рецептуры.
Данные об аминокислотном и жирнокислотном составе разработанных консервов эмульсионного типа после стерилизации представлены в табл. 1 и 2 соответственно.
Таблица 1 – Содержание незаменимых аминокислот в мясорастительных консервах, мг/100 г продукта
| Консервы | Вал | Изолей | Лей | Лиз | Мет+ Цис | Тре | Три | Фен+Тир |
| Рецептура №1 | 682 | 598 | 1139 | 922 | 484 | 577 | 164 | 942 |
| Рецептура №2 | 708 | 595 | 1096 | 936 | 461 | 584 | 148 | 984 |
| Рецептура №3 | 620 | 562 | 1004 | 803 | 438 | 578 | 152 | 875 |
| Рецептура №4 | 730 | 598 | 1074 | 880 | 441 | 592 | 155 | 965 |
Таблица 2 – Жирнокислотный состав мясорастительных консервов, г/100 г продукта
| Консервы | НЖК | МНЖК | ПНЖК | С18:2 | С18:3 |
| Рецептура №1 | 2,74 | 4,29 | 4,1 | 4,12 | 0,06 |
| Рецептура №2 | 2,74 | 4,56 | 3,7 | 3,62 | 0,08 |
| Рецептура №3 | 2,34 | 3,30 | 4,76 | 4,68 | 0,07 |
| Рецептура №4 | 2,78 | 3,50 | 4,46 | 4,40 | 0,06 |
Таблица 3 – Витаминный и минеральный состав мясорастительных консервов, мг/100 г продукта
| Показатель, мг/100 г продукта | Консервы, изготовленные по рецептуре | Рекомендуемые значения | |||
| №1 | №2 | №3 | №4 | ||
| В1 | 0,28 | 0,24 | 0,32 | 0,42 | 0,200,68 |
| В2 | 0,36 | 0,37 | 0,35 | 0,32 | 0,270,80 |
| РР | 3,29 | 3,80 | 4,56 | 3,24 | 2,675,33 |
| Ca | 139 | 138 | 141 | 140 | 140142 |
| Mg | 67 | 75 | 67 | 71 | 7071 |
| Соотношение Ca:Mg | 1,0:0,5 | 1,0:0,5 | 1,0:0,5 | 1,0:0,5 | 1,0:0,5 |
| K | 325 | 348 | 334 | 359 | 333420 |
| Fe | 2,0 | 2,1 | 2,3 | 2,1 | 2,02,4 |
Для оценки глубины изменения белков при хранении определяли аминокислотный состав (табл. 4), содержание амино-аммиачного азота (рис. 4) и общее количество белка.
Рис. 4. Изменение содержания
амино-аммиачного азота при хранении
консервов
Потеря белка в консервах составила от 4,9 до 6,4% при tхр= (20±3)0С и от 3,6 до 4,8% при tхр= (3±1)0С в зависимости от рецептуры и продолжитель-ности хранения.
Уменьшение массовой доли белка может быть связано с частичным его протеолизом с образованием свободных аминокислот. Более интенсивное изменение содержания амино-аммиачного азота происходит в мясорастительных консервах, изготовленных, по рецептуре №3, так как в его состав входит мясо птицы механической обвалки, белки которого, в отличие от мяса птицы после ручной обвалки, имеют разрушенную структуру.
Таблица 4–Содержание незаменимых аминокислот в мясорастительных консервах в конце хранения, г/100 г белка
| Консервы | tхр,0С,, мес | Вал | Изолей | Лей | Лиз | Мет+ Цис | Тре | Три | Фен+ Тир |
| Рецептура №1 | tхр=(20±3)0C =24 мес | 5,18 | 4,66 | 8,92 | 6,52 | 3,71 | 4,38 | 1,18 | 6,92 |
| Рецептура №3 | tхр=(20±3)0C =18 мес | 4,97 | 4,62 | 8,23 | 5,94 | 3,59 | 4,70 | 1,16 | 7,10 |
Продолжение таблицы 4.
| Рецептура №1 | tхр=(3±1)0C =24 мес | 5,21 | 4,62 | 8,76 | 6,63 | 3,70 | 4,40 | 1,20 | 7,01 |
| Рецептура №3 | tхр=(3±1)0C =18 мес | 4,96 | 4,59 | 8,14 | 6,08 | 3,56 | 4,71 | 1,22 | 7,11 |
Липидную фракцию консервов оценивали по изменению жирнокислотного состава (табл. 5), кислотного (рис. 5а), перекисного (рис. 5б) и тиобарбитурового чисел. Установлено, что гидролитические процессы в консервах, изготовленных по рецептуре №3, протекают интенсивнее, чем по рецептуре №1. Это можно объяснить тем, что липиды мяса птицы механической обвалки содержат больше ненасыщенных жирных кислот, обусловливающих не только высокую пищевую ценность, но и химическую нестабильность продукта при хранении. Потеря жира в консервах составила от 2,5 до 4,5% при tхр=(20±3)0С и до 1,6% при tхр= (3±1)0С.
Таблица 5–Жирнокислотный состав мясорастительных консервов в конце хранения, г/100 г жира
| Консервы | tхр, 0С,, мес | НЖК | МНЖК | ПНЖК | С18:2 | С18:3 |
| Рецептура №1 | tхр=(20±3) =24 | 24,10 | 37,6 | 38,3 | 37,52 | 0,83 |
| Рецептура №3 | tхр=(20±3) =18 | 21,50 | 32,30 | 46,20 | 45,56 | 0,59 |
| Рецептура №1 | tхр=(3±1) =24 | 23,40 | 38,50 | 38,10 | 37,43 | 0,72 |
| Рецептура №3 | tхр =(3±1) =18 | 22,22 | 31,83 | 45,95 | 45,38 | 0,58 |
Тиобарбитуровое число изменялось незначительно.
Зависимости изменения содержания амино-аммиачного азота, свободных жирных кислот, перекисных соединений мясорастительных консервов от продолжительности хранения при различных температурах описаны полиномиальными и экспоненциальными уравнениями; приняты следующие ограничения: для рецептур №1 и №2 при tхр=(20±3)0С и tхр= (3±1) 0С интервал времени хранения составляет – 028; для рецептур №3 и №4 при tхр=(20±3) 0С и tхр= (3±1) 0С – 024.
Определены константы скорости реакций протеолиза белков, гидролиза и окисления липидов в мясорастительных консервах и энергия активации для реакций окисления свободных жирных кислот.
Значения коэффициента рациональности Rc аминокислотного состава изменялись от 0,85 до 0,89; показателя сопоставимой избыточности от 4,54 до 6,46; значения коэффициента жирнокислотной сбалансированности RLi (i=1..3) – от 0,47 до 0,58 в зависимости от состава мясорастительных консервов, продолжительности и температуры хранения.
Данные о содержании витаминов в разработанных консервах в конце хранения tхр=(20±3)0С представлены в табл. 6.
В консервах при tхр=(20±3)0С потеря витамина В1 составила от 18,3 до 21,6%, В2 – от 19,3 до 26,1%, РР – от 18,9 до 26,8%; при tхр=(3±1)0С потеря витамина В1 составила от 5,1 до 12,3%, В2 – от 7,6 до 12,4%, РР – от 5,3 до 8,5%.
Энергетическая ценность разработанных консервов 707778 кДж.
(а) (б)
Рис. 6. Изменение кислотного (а) и перекисного (б) числа при хранении консервов
Таблица 6 – Витаминный состав консервов в конце хранения, мг/100 г продукта.
| Консервы | , мес | t, 0С | Витамины, мг/100 г продукта | ||
| В1 | В2 | РР | |||
| Рецептура №1 | 021 | t=(20±3) | 0,23 | 0,28 | 2,63 |
| 024 | t=(3±1) | 0,26 | 0,33 | 3,13 | |
| Рецептура №3 | 012 | t=(20±3) | 0,25 | 0,26 | 3,70 |
| 018 | t=(3±1) | 0,29 | 0,31 | 4,32 | |
| Рекомендуемые значения | 0,200,68 | 0,270,80 | 2,675,33 | ||
Таким образом на основании анализа экспериментальных данных и оценки сбалансированности макро- и микронутриентного состава консервов установлены следующие сроки годности с учетом коэффициента резерва: консервы на основе мяса птицы ручной обвалки (рецептуры №1, №2) 24 мес - при tхр=(3±1)0С; 21 мес–при tхр=(20±3)0С; консервы на основе мяса птицы механической обвалки (рецептуры №3, №4)–18 мес при t=(3±1)0С, 12 мес при t=(20±1)0С.
Разработана технология производства мясорастительных консервов эмульсионного типа для людей с высокой физической активностью; схема производства их представлена на рис. 6.
По результатам закрытой органолептической экспертизы по пятибалльной шкале мясорастительные консервы, изготовленные по рецептурам №1-4, получили средний балл 4,75,0.
Установлено, что по содержанию токсичных элементов, нитратов, пестицидов и радионуклидов консервы соответствуют нормативам, предусмотренным в СанПиН 2.3.2.1078-01; по микробиологическим показателям – требованиям промышленной стерильности группы «А».
Разработаны технические условия (ТУ 9217-001-05091131-2008) и технологическая инструкция по производству мясорастительных консервов эмульсионного типа на основе мяса птицы ручной и механической обвалки.
Рис. 6. Технологическая схема производства мясорастительных консервов
ВЫВОДЫ
- Научно обоснована и разработана технология мясорастительных консервов эмульсионного типа, сбалансированных по макро- и микронутриентному составу, с помощью методов компьютерного моделирования в программной среде Delphi с учетом медико-биологических рекомендаций, предъявляемых к питанию людей с высокой физической активностью.
- Обоснован выбор технологических параметров режима куттерования разработанных многокомпонентных пищевых систем с использованием математических методов планирования многофакторного эксперимента. Получены уравнения регрессии, характеризующие зависимость влагоудерживающей и жироудерживающей способности, эффективной вязкости от скорости вращения ножей и продолжительности процесса куттерования.
- Исследованы эмульгирующие свойства хитозана различных марок в зависимости от молекулярной массы, степени кватернизации и деацетилирования. Для мясорастительных консервов, изготовленных по рекомендуемым рецептурам выбраны N-триметилаллилхитозан и глутамат N-метилхитозан массовой долей 0,06%.
- Обоснован режим стерилизации (20-50-20/120°С) мясорастительных консервов с рН=6,026,20 для стеклянной банки №3. Требуемая летальность F121 =9,2310,38 усл. мин., фактическая летальность L=10,70 усл. мин.
- Показано, что при выбранном режиме стерилизации консервов общие потери незаменимых аминокислот составили от 5,7 до 21,6%, витамина В1 – от 28,3 до 40,1 %, В2 – от 29,8 до 45,2 %, РР – от 18,6 до 31,5 %; по микробиологическим показателям консервы отвечают требованиям промышленной стерильности группы «А».
- Установлено влияние температуры и продолжительности хранения на аминокислотный и жирнокислотный состав, содержание витаминов и микробиологические показатели качества консервов. Получены зависимости, характеризующие изменение содержания амино-аммиачного азота, кислотного, перекисного и тиобарбитурового чисел от продолжительности хранения консервов при различных температурах. Определены константы скорости реакций протеолиза белков, гидролиза и окисления липидов в мясорастительных консервах и энергия активации для реакций окисления свободных жирных кислот.
- Установлены сроки годности мясорастительных консервов с учетом коэффициента резерва: (рецептуры №1, №2) 24 мес - при tхр=(3±1)0С; 21 мес – при tхр=(20±3)0С; консервы на основе мяса птицы механической обвалки (рецептуры №3, №4) – 18 мес при tхр=(3±1)0С, 12 мес при tхр=(20±3)0С.
- Разработаны технические условия (ТУ 9217-001-05091131-2008) и технологическая инструкция по производству мясорастительных консервов эмульсионного типа на основе мяса птицы ручной и механической обвалки.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:
- Шестопалова И.А. Исследование влияния функциональных ингредиентов и степени гомогенизации на функционально-технологические и реологические свойства мясорастительных консервов для спецконтингента [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Живые системы и биологическая безопасность населения: Мат. IV Межд. науч. конф. студ. и молодых ученых. – М.: МГУПБ, 2005. – С. 43-45.
- Шестопалова И.А. Обоснование выбора рецептуры мясорастительных консервов для спецконтингента [Текст] / И.А. Шестопалова // Сборник трудов молодых ученых.– СПб.: СПбГУНиПТ, 2005. – С. 86-87.
- Shestopalova I.A. Prophylactic foodstuff for the military [Текст] / I.A. Shestopalova // Сборник трудов молодых ученых.– СПб.: СПбГУНиПТ, 2005.– С. 97-99.
- Шестопалова И.А. Перспективы применения хитозана для производства эмульгированных мясорастительных продуктов [Текст] / И.А. Шестопалова // Научное обеспечение и тенденции развития производства пищевых добавок в России. Мат. Межд. конф. – СПб.: Россельхозакадемия, ГУ ВНИИПАКК, 2005. – С. 122-123.
- Шестопалова И.А. Проектирование рецептур мясорастительных консервов для спецконтингента [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Сборник докладов IV межд. конф.-выставки. - М.: МГУПП, 2006. – С. 230-232.
- Шестопалова И.А. Влияние параметров гомогенизации на функционально-технологические свойства мясорастительной эмульсии [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Известия Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (Межвузовский сборник науч. трудов). – СПб.: СПбГУНиПТ, 2006 – С. 133-134.
- Шестопалова И.А. Изменение показателей качества мясорастительных консервов для спецконтингента при хранении [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке. III Межд. науч.-техн. конф. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2007. – С. 427-430.
- Шестопалова И.А. Моделирование рецептур мясорастительных консервов для спецконтингента [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Сборник докладов V юбилейной школы-конф. с межд. участием - М.: МГУПП, 2007. – С. 137-141.
- Шестопалова И.А. К вопросу создания новых видов мясорастительных консервов [Текст] / И.А. Шестопалова // Пищевые продукты и здоровье человека. Тезисы докладов I Всероссийской конф. студ. и асп. – Кемерово: КемТИПП, 2008. – С. 101-102.
- Шестопалова, И. А. Рецептуры мясорастительных консервов с функциональными свойствами [Текст] / И. А. Шестопалова, В. С. Колодязная // Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы: Тезисы науч.-практ. конф. – М.: МАКС Пресс, 2008. – С. 143.
- Шестопалова И.А. Качество и безопасность мясорастительных консервов эмульсионного типа [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Мясная индустрия. – 2008. – №6. – С. 18-22.
- Шестопалова И.А. Влияние режимов гомогенизации и хитозана на качество мясорастительных консервов [Текст] / И.А. Шестопалова, В.С. Колодязная // Мясная индустрия. – 2008. – №11. – С. 47-50.
