Белковых продуктов

Определение аминокислотного состава белковых продуктов вели в соответствии с рекомендациями [ 59 ] методом ионообменной хроматографии, принцип которой лежит в основе работы автоматических аминоанализаторов.

Разделение аминокислот хроматографическим методом проводили в автоматическом анализаторе аминокислот Т-339. Результаты определения регистрируются по окончании цветной реакции в форме пиков, расположение которых свидетельствует о наличии индивидуальных аминокислот, а их площадь – о количественном содержании.

2.4 Определение фракционного состава белков

Фракционный состав белков определяли последовательным экстрагированием водо-, соле-, щелочерастворимых белковых фракций соотвтетвенно водой, солевым раствором Вебера и раствором гидроксида натрия с массовой долей 10% с последующим количественным определением белка с биуретовым реактивом фотоэлектрокалориметрически[ 59 ].

Расчет массовой доли белков каждой фракции вели по формуле:

Х = С х V / а, (2.8)

где Х - массовая доля белка, %;

С - концентрация белка (находится по калибровочному графику, построенному по сывороточному альбумину), мг/дм3;

V - разведение, мл;

а - навеска продукта, г.

2.5 Определение биологической ценности

белковых продуктов

Биологическую ценность проектируемых изделий оценивали с использованием показателя аминокислотного скора [ 29 ],определяемого расчетным путем по формуле:

Х = (АКn / АКni) х 100, (2.9)

где Х - аминокислотный скор, %

АКn - содержание n-ой незаменимой аминокислоты в исследуемом белке, г/100 г белка;

100 - коэффициент перевода в проценты.

Коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) рассчитывали по формуле (2.10).

Он показывает среднюю величину избытка аминокислотного скора незаменимых аминокислот по сравнению с наименьшим уровнем скора какой-либо незаминимой аминокислоты. Таким образом КРАС показывает избыточное количество незаменимых аминокислот. Не используемых на пластические нужды.

где n - количество незаменимых аминокислот;

различие аминокислотного скора аминокислоты.

где С_j - скор j-той незаменимой аминокислоты оцениваемого белка по от -

ношению к физиологической норме (эталону);

С_min-минимальный скор незаменимой аминокислоты оцениваемого

белка по отношению к физиологической норме (эталону);

Биологическую ценность пищевого белка (БЦ) определяли по формуле:

БЦ=100 - КРАС (2.12)

Коэффициент утилитарности аминокислотного состава имеет практическое значение, так как возможность утилизации организмом аминокислот предопределена минимальным скором одной из них.

Коэффициент утилитарности j-той незаменимой аминокислоты, доли единицы. Рассчитывается по формуле:

Общее количество незаменимых аминокислот, которое из-за взаимонесбалансированности по отношению к эталону не может быть утилизовано организмом, является основой для определения информативного показателя сбалансированности состава незаменимых аминокислот в белке оцениваемого пищевого продукта, так называемого показателя "сопоставимой избыточности" (),который определяется по формуле:

2.6 Функциональные свойства мясных продуктов

Влагоудерживающую (ВУС), влагосвязывающую (ВСС) и жироудерживающую (ЖУС) способности белковых мясопродуктов определяли в соответствии с рекомендациями [ 19, 59 ].

Метод определения ВСС основан на выделении воды исследуемым образом при легком его прессовании, сорбции выделяющейся воды фильтрованной бумагой и определений площади пятна, оставленного ею на фильтрованной бумаге.

Расчет вели по формуле:

где Х - массовая доля связанной влаги, %

А - общее содержание влаги в навеске, мг,

В - площадь влажного пятна, см2;

а - масса навески, мг;

0,0084 - постоянный множитель;

100 - коэффициент перевода в проценты.

Влаговыделяющую способность продукта (ВВС, %) рассчитывали по формуле:

ВВС = a x u x 100 / m, (2.16)

где a - цена деления жиромера (a = 0,01 см3);

u - число делений;

m - коэффициент перевода в проценты.

Влагоудерживающая способность (ВУС,%) вычисляется по формуле:

ВУС = 100 – ВВС. (2.17)

Эмульгирующую способность модельных фаршей исследовали по методу Инклера и Фортюна [ 59 ], который состоит в определении объема жира, образовавшего эмульсию с белком. В качестве жирового компонента использовали растительное (подсолнечное) масло.

При определении эмульгирующей способности навеску продукта массой 7 г суспензируют в 100 см³ воды в гомогенизаторе в течение 1 минуты. Затем добавляют 100 см³ рафинированного подсолнечного масла и смесь эмульгируют вгомогенизаторе в течение 5 минут. После этого эмульсию разливают в 4 калиброванные центрифужные пробирки вместимостью по 50 см³ и центрифугируют в течение 10 минут с частотой вращения 50 с^-1. Далее определяют объем эмульгированного масла.

Эмульгирующую способность (ЭС,%) рассчитывают по формуле:

ЭС=V1*100/V, (2.18)

где V1 - объем эмульгированного масла, см³;

V - общий объем масла, см³.

Стабильность эмульсии в системе белок-вода-жир (подсолнечное масло) - путем определения объема эмульгированного слоя, образовавшегося после нагревания и центрифугирования [ 59 ].

2.7 Структурно – механические и реологические показатели продуктов

Липкость модельных фаршей определяли на лабораторной установке в соответствии с рекомендациями [ 59 ].

Расчет вели по формуле:

L = m / S, (2.19)

где L - липкость, г/см2;

m - масса воды в стакане, г;

S - площадь поверхности пластины, см2.

Определение динамической вязкости проводили в условиях лаборатории ОАО "Хладокомбинат" (г. Воронеж) на ротационном вискозиметре RHEOTEST-2.1 (Германия) согласно инструкци к прибору, используя ротор Н вискозиметра, при температуре 17⁰С.

2.8 Качественные показатели готовых изделий

Качество готовых изделий определили по стандартным методикам, регламентированным действующей нормативно-технической документацией: органолитические показатели – в соответствии с ГОСТ 99599.91 [ 59 ]; физикохимические показатели: массовую долю влаги по ГОСТ 9793-74 [ 60 ], хлористого натрия – методом Мора по ГОСТ 9957-73 [ 59 ].

2.9 Применение методов математической

статистики для обработки результатов

эксперимента

Все опыты, описанные в работе, проводили 3-4 раза, аналитическое определения каждой пробы - в двух-трех повторностях. В таблицах и на рисунках показаны данные типичных опытов, причем каждое значение есть среднее из двух или трех определений.

Графические зависимости на рисунках представлены после обработки экспериментальных данных по методу наименьших квадратов.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

3.1 Обоснование подбора сырья для производства паштетов

Выполнение экспериментальных исследований в направлении создания высококачественных биологически ценных продуктов паштетной группы связано, прежде всего, с разработкой научно-обоснованных рецептур и модификацией технологического процесса производства ввиду применения новых пищевых компонентов полифункционального действия.

Современные принципы разработки рецептур мясных изделий основаны на выборе определенных видов сырья и таких их соотношений, которые бы обеспечивали достижение требуемого (прогнозируемого) качества готовой продукции, включая количественное содержание и качественный состав пищевых веществ, наличие определенных органолептических показателей, потребительских и технологических характеристик.

В основу разработки рецептур легла новая идеология в области рационального использования белка, предполагающая сочетание мясного сырья с дешевым, высоко функциональным и, в большинстве случаев, полноценными по аминокислотному составу белковыми препаратами, полученными из растительного белка отечественного производства. Многие технические решения базируются на эффекте взаимообогащения белковых веществ. Свойства белковых препаратов удовлетворяют предъявляемым требованиям, в связи с чем они имеют перспективу и целесообразны для использования в разработке сбалансированных мясопродуктов для детского питания.

В процессе первичной переработки животных и в условиях колбасного производства имеется большое количество высокоресурсных видов белоксодержащего сырья, представляющих значительный практический интерес с позиции их эффективного использования в технологии мясных продуктов. В первую очередь к ним относятся субпродукты, пищевая кровь и ее фракции.

Анализ данных, характеризующих общий химический и аминокислотный состав говяжьей печени, говядины второго сорта, крови убойных животных и ее фракций, а также ИБЧ, порошкообразных молочно-овощных полуфабрикатов, позволяет говорить о высоких потенциальных возможностях их использования при условии осуществления рационального метода комбинирования сырья для составления рецептуры продукта. Подбор компонентов рецептуры проводили с учетом общего химического состава, функционально-технологических свойств, а также принимали во внимание их стоимость.

Согласно литературным данным [ 55 ], общий химический состав предполагаемых компонентов рецептуры представлен в табл. 27, витаминный состав в табл. 28, минеральный состав в табл. 29, аминокислотный состав белков в табл. 30.

Таблица 27

Химический состав предполагаемых компонентов рецептуры [55]

Наименование компонента	Массовая доля, %	Энергетическая ценность 100г продукта, кДж
влага	белок	жир	зола
Печень говяжья		18,0	3,2	1,4
Говядина второго сорта		17,7	9,36	1,02
Плазма крови КРС	91,4-92,8	7,2		-
Форменные элементы крови КРС	59,2	38,1	*	2,4
ИБЧ	5,0-6,0	92-93	-	-
Порошкообразный тыквенно-молочный полуфабрикат (ПТМП)	6,0	16,6	14,2	5,2
Порошкообразный морковно-молочный полуфабрикат (ПММП)	6,0	13,1	0,8	4,2

Таблица 28

Витаминный состав предполагаемых компонентов рецептуры

Наменование компонента	Содержание витамина, мг на 100г
В1	В2	В12	А	Д	миацин	фолиевая кислота	С
Печень говяжья	0,3	2,19		8,2	2,4	9,0
Говядина второго сорта	0,07	0,18	2,8	сл.	0,6	5,0	8,9	сл.
ПТМП	0,05	0,12	*	1,82	*	*	*	*
ПММП	0,02	0,02	*	0,64	*	*	*	*

Примечание: * - данные не приведены.

Таблица 29

Минеральный состав предполагаемых компонентов рецептуры

Наименование компонента	Макроэлементы, мг	Микроэлементы, мкг
K	Mg	Ca	P	Fe	Co	Mn	Cu	Mo	Zn
Печень говяжья						12,0
Говядина второго сорта			10,2			7,0	35,0		11,6
ФЭК		10,4	5,1	60,4		*	*	*	*	*
ПТМП	0,136	0,003	0,44	*		*	1,12	*	*
ПММП	0,043	0,002	0,027	*		*	1,02	*	*

Примечание: * - данные не приведены.

Таблица 30

Аминокислотный состав незаменимых аминокислот предполагаемых

компонентов рецептуры

Аминокислота	Белок по шкале ФАО/ВОЗ, мг/1г белка	Печень КРС, мг/1г белка	Говядина 2 с, мг/1г белка	ИБЧ, мг/1г белка	Плазма крови КРЕ, мг/1г белка	ФЭК КРЕ, мг/1г белка	ПТМП, мг/1г белка	ПММП, мг/1г белка
Валин				54,8		104,6
Изолейцин						3,8
Лейцин					100,9
Лизин			83,6	73,1	91,9	104,5
Метионин +циетин			25,8	28,6		24,1
Треонин				41,1	63,1	59,2
Триптофан			11,4		19,0	20,4
Фенилаланин			40,15	110,8	91,9	123,5
Итого				469,5

Из приведенных табличных данных видно, что предполагаемые компоненты рецептуры паштетов обладают высокими пищевыми свойствами.

Относительно высокое содержание незаменимых аминокислот в сырье позволяет говорить о предполагаемой высокой пищевой ценности продукта. Помимо незаменимых аминокислот белка предполагаемые компоненты рецептуры также содержат витамины и минеральные вещества, что повышает их биологическую ценность.

Используемые в предполагаемой рецептуре компоненты отличаются не только высокими пищевыми и биологическими свойствами, но и обладают высокими ФТС, относительно невысокой стоимостью. Последнее свидетельствует о целесообразности использования их при составлении рецептурных композиций. Для определения условий совместимости компонентов в рецептуре, оптимизации выбора их соотношений с учетом вероятности взаиморегулирования свойств были использованы данные об основных характеристиках и функционально-технологических свойств используемого сырья (табл. 31).

Таблица 31

Функционально-технологические свойства предполагаемых компонентов рецептуры

Сырье	Массовая доля, %	До термообработки	После термообработки
влага	белок	жир	Влагосвязывающаяся способность, %	Эмульгирующая способность, %	Влагоудерживающая способность, %	ЖУС, %	Стабильность эмульсии, %
Печень говяжья	72,2	18,0	3,4	71,4	68,2	86,6	90,2
Говядина II сорта		18,7	10,2	45,8	54,6	52,4	50,4

Из таблицы видно, что печень говядины обладает высокими функционально-технологическими свойствами (ФТС) и значительно превосходит говядину второго сорта по показателям ВСС, ЭС, ВУС и ЖУС.

В следствии ограниченности ресурсов говяжьей печени необходимо найти альтернативные рецептурные варианты использования высокобелкового сырья для обеспечения адекватной пищевой и биологической ценности на основе привлечения имеющихся ресурсов.

По ряду технико-экономических показателей введение в рецептуру, взамен основного сырья, изолированных растительных белков (в данной работе изолята белка чечевицы) следует принять целесообразным.

По имеющимся экспериментальным данным [14], белок чечевицы приближается к полноценным, так как лимитирующей аминокислотой является лишь метионин (аминокислотный спор составляет 82% по отношению к идеальному белку шнелы ФАО/ВОЗ).

Следует отметить, что по да톆†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† мясного сырья колбасного производства с изолированными формами растительного белка позволит сократить экономические затраты и тем самым снизить себестоимость готовой продукции, а самое главное получить белковую систему, максимально приближенную к идеальному белку по шкале ФАО/ВОЗ.

3.2. Исследование функционально-технологических свойств модельных паштетов в зависимости от уровня использования изолята белка чечевицы

Среди большого количества технологических факторов, обуславливающих качество мясных паштетов, важное значение имеют функционально-технологические свойства, так как они формируют внешний вид готового продукта.

В качестве модельного паштета был выбран паштет, имеющий рецептуру, приведенную в табл. 32. Данная рецептура обеспечивала прекрасные потребительские свойства, однако не сделала максимальное приближение аминокислотного соотношения к рекомендациям ФАО/ВОЗ. Дефицит животного белка с одной стороны, и возможностью полноценного участия в увеличении биологической ценности белка продукта за счет белков растительного происхождения, с другой стороны дало основание использования изолированного белка чечевицы в рецептуре.

Таблица 32

Рецептура модельного паштета.

Вид сырья	Массовая доля компонентов в рецептуре, %
Печень говяжья бланшированная
Говядина второго сорта бланшированная
Масло подсолнечное рафинированное

Изолят белка чечевицы (ИБЧ) вводили взамен печени говяжьей бланшированной. При этом ИБТ предварительно гидратировали в соотношении 1:1; 1:2; 1:3; 1:4.

Сырой фарш для паштетов представляет сложную полидисперсную систему когауляционного типа, состоящую преимущественно из белков, жира и воды. Добавляемая вода (в качестве бульона после бланшировки сырья), связываясь с белками образует водно-белковую основу, содержащую экстрагированные из печени и мяса, а также ИБЧ водо- и солерастворимые белки, а также растворы поваренной соли, сахара и т.д. эта сложная водо-белковая матрица служит непрерывной дисперсионной средой, в которой дисперсированы тонко измельченные частицы жира, мышечной и соединительной тканей.

Основным требованием технологии производства вареных колбасных изделий является дисперсное состояние компонентов фарша и связанное состояние влаги и жира в течение всего технологического процесса. В связи с этим качество и выход вареных колбас как дисперсионных систем определяется оптимальным развитием процессов влаго- и жиросвязывания при приготовлении фарша и устойчивостью при термической обработке.

Влагосвязывающая способность (ВСС) является одним из важнейших показателей сырого фарша колбасных изделий. В результате происходящих в процессе термической обработки физико-химических, коллоидно-химических изменений часть воды и жира, связанные с сырым фаршем, определяются в виде потерь массы или бульонных и жировых отеков. В составе фарша остается удержанная влага и жир, количество, которых характеризуются соответствующей влагоудерживающей (ВУС) и жироудерживающей (ЖУС) способностью.

При этом ВУС характеризует содержание влаги в фарше и количество влаги, отделившейся в процессе тепловой обработки. Этот показатель тесно связан с выходом готовой продукции. ЖУС фарша определяется как разность между содержанием жира в фарше и количеством жира отделившемся в процессе тепловой обработки. Учитывая достаточно высокую массовую долю белков в ИБЧ, представляло интерес исследовать возможность его использования не только как функциональной добавки, улучшающей ФТС, но и как заменителя доли основного сырья, т.е. в качестве разбавителя.

Результаты исследования ФТС мясных фаршей с использованием гидратированного ИБЧ взамен адекватной доли основного сырья показаны в табл. 33.

Таблица 33

Функционально-технологические характеристики модельных фаршей

Массовая доля гидратированного ИБЧ, %	ВСС,%	ВУС, %	ЖУС, %	ЭС, %	СЭ, %
При гидратации 1:1
	61,8	92,3	93,8	60,0	72,0
	80,1	97,8	96,8	71,4	83,0
	87,3	98,6	98,6	79,4	85,0
	91,5	98,8	98,8	75,0	85,2
	88,2	94,3	95,3	74,2	84,8
	62,5	77,4	80,2	71,8	78,8
	54,3	61,6	64,0	67,6	76,0
При гидратации 1:2
	61,8	92,3	93,8	60,0	72,0
	74,8	96,2	96,2	70,0	82,0
	82,3	98,0	98,4	78,2	84,8
	88,4	98,6	98,7	74,8	85,0
	84,6	91,6	94,6	73,6	84,2
	63,4	74,8	78,2	70,0	78,8
	51,5	58,4	62,6	66,4	75,0
При гидратации 1:3
	61,8	92,3	93,8	60,0	72,0
	71,4	94,6	95,2	68,2	81,4
	80,1	97,8	97,8	76,4	84,2
	86,3	98,5	98,6	74,3	84,3
	82,4	88,4	91,4	72,3	83,5
	58,6	67,5	74,4	68,6	78,7
	48,6	52,4	58,2	62,3	74,8
При гидратации 1:4
	61,8	92,3	93,8	60,0	72,0
	67,6	92,8	94,4	66,4	78,4
	77,4	95,4	97,2	74,0	80,2
	81,8	97,4	97,8	73,2	80,0

Продолжение табл. 33

	72,4	82,6	88,2	70,2	78,0
	49,2	61,4	70,6	64,2	74,2
	41,8	48,8	54,2	60,0	70,0

Графическая интерпретация результатов исследования ФТС модельных фаршей с использованием гидратированного изолята белка чечевицы показана на рис. 3.1 –3.5.

Графическая интерпретация закономерности изменения ВСС и ВУС показывает, что максимальные значения величин достигаются при введении гидратированного изолята белка чечевицы в фарш взамен 30% основного сырья. Наиболее предпочтительным является использование ИБЧ при гидратации 1:3. При гидратации выше 1:3 значение ВСС и ВУС несколько ниже, хотя остаются на довольно высоком уровне. При гидратировании ниже 1:3 (1:1 и 1:2) значение ВСС и ВУС выше, чем при гидратировании 1:3. Это объясняется тем, что массовая доля высокомолекулярных соединений белков больше, чем и вызвано увеличение этих показателей, однако при этих значениях гидратации в готовом продукте наблюдается выраженный чечевичный привкус, а также продукт имеет крошливую консистенцию.

ЖУС модельных фаршей паштетов при введении гидратированного ИБЧ взамен основного сырья с любой степенью гидратации значительно увеличивается. При этом максимум отличается в интервале 25-35% замены печени, это открывает значительные перспективы использования ИБЧ в рецептурных композициях, богатых жировым сырьем. Максимумы на кривых изменения ВСС, ВУС и ЖУС совпадают, что подтверждает участие белков (в нашем случае белков изолята) в стабилизации мясных коагуляционных систем. Белки при этом образуют прочную, эластичную и чрезвычайно устойчивую при тепловой обработке мембрану, защищающую жировые глобулы от слипания, и даже нагревание не приводит к каким-либо изменениям в мембране. Вероятно, высокотехнологичные свойства белков ИБЧ связаны с тем, что у них нет ограничений структурой мышечной ткани как мышечных белков, тем самым они более плотно задействуют миофибрилярные белки для связывания влаги и структурообразования мясных фаршей.

Однако следует отметить, что при увеличении доли внесения гидратированного изолята белков чечевицы (свыше 30% к массе) наблюдается снижение показателей ВСС, ВУС и ЖУС. Это связано, вероятно, с тем, что все же белки растительного происхождения уступают по функциональным свойствам белкам мышечной ткани животных. Максимальные значения показателей ФТС наблюдаются только в определенном сочетании мясных и растительных белков.

Эмульгирующая способность характеризует способность системы только распределять частицы жира и удерживать их в распределенном состоянии. Способность системы удерживать жир и при термической обработке не образовывая жировых отеков, характеризуется показателем стабильности эмульсий.

ЭС определяли при суспензировании подсолнечного масла и воды в равных объемах с навеской продукта и последующим центрифугированием. Необходимо отметить, что максимальная эмульгирующая способность отмечалась в системе белок – жир – вода при внесении 20-35% гидратированного ИБЧ взамен основного сырья. Это, по-видимому, объясняется возрастанием массовой доли водо- и солерастворимых фракций белка в системе, а также связано с улучшением и балансированием компонентного состава в целом.

Поскольку ЭС белка ограничена, что обусловлено дефицитом группировок, находящихся на поверхности белка и ответственных за взаимодействие с жировыми каплями, наиболее рациональным следует признать соотношение жир – белок в гомогенизированных фракциях в пределах 0,6-0,8:1, что в нашем случае соответствует массовой доле замены основного сырья на ИБЧ в соотношении 20-35%.

В технологии мясных продуктов важное значение имеет также и стабильность полученных эмульсий (СЭ). Из графической зависимости видно, что увеличение массовой доли замены до 20-40% приводит к устойчивому возрастанию показателя СЭ модельных фаршей. Очевидно, образуемые при нагревании комплексы жир – вода – белок являются менее эффективными эмульгаторами, чем просто белки, что не позволяет получить достаточно стабильные мясные эмульсии с высокой массовой долей жировых компонентов.

Таким образом, модельные фарши паштетов с массовой долей ИБЧ до 30% имеют высокие функциональные характеристики, которые превосходят аналогичные показатели контрольных образцов и в значительной степени поддаются целенаправленному регулированию. В результате этого возможно получение рецептур на основе мясорастительны††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††ечевицы

К важным реологическим характеристикам мясных паштетов относят липкость фарша и динамическую вязкость. Эти критерии обеспечивают стабильность структуры мясного фарша и оказывают большое влияние на внешний вид продукции. Липкость характеризует силу адгезии между слоем продукта, с одной стороны, и поверхностью – с другой. Липкость обеспечивает образование плотно однородно структуры. И играет большое значение в технологии мясопродуктов, так как определяет режимы, например, тонкого измельчения.

Вязкость паштетов также играет большую роль в формировании структуры изделия, и чем выше этот показатель, тем лучше качество готовой продукции.

Результаты исследований липкости и динамической вязкости модельных фаршей представлены в табл. 34.

Таблица 34

Реологические свойства модельных фаршей

Массовая доля гидратированного ИБЧ, %	Липкость, кг/см2	Динамическая вязкость, Па*с
	45,6
	48,4
	54,2
	57,4
	63,0
	64,2
	58,0
При гидратации 1:2
	45,6
	46,8
	55,2
	59,4
	60,2
	62,0
	60,0
При гидратации 1:3
	45,6
	51,3
	55,4
	58,2
	53,6
	48,2
	46,6
При гидратации 1:4
	45,6
	50,0

Продолжение табл. 34

	51,2
	57,0
	50,2
	46,8
	45,6

Графическое изображение закономерности изменения реологических свойств модельных фаршей паштетов от степени замены основного сырья гидратированным ИБЧ представлены на рис. 3.6 – 3.7.

На графике видно, что максимальные значения липкости мясных фаршей при различных степенях гидратации ИБЧ, что, вероятно, объясняется специфичностью свойств изолята белков.

Динамическая вязкость возрастает с увеличением массовой доли ИБЧ при различной гидратации последнего. Это связано с увеличением массовой доли белков в непрерывной фазе, которые выступают как поверхностно-активные вещества увеличивая поверхностное натяжение (энергию адгезиозных связей) и, тем самым, повышая значение динамической вязкости.

Таким образом, модельные паштетные фарши на основе печени говядины и говядины II сорта с массовой долей ИБЧ до 30% имеют высокие функционально-технологические и реологические характеристики, которые превосходят аналогичные показатели контрольных образцов и в значительной степени поддаются регулированию. В результате этого возможна разработка рецептурных композиций на основе указанных ингредиентов, которые в максимальной степени позволяют сохранить традиционные органолептические характеристики мясных продуктов при высоком уровне пищевой и биологической ценности.

3.4 Разработка рецептур и технология

производства мясных паштетов для детского

питания

Широкий ассортимент продуктов и сочетание их с учетом аминокислотного состава является одним из главных условий получения рациональных пищевых смесей. При этом недостаток той или иной аминокислоты в одном продукте компенсируется избыточным содержанием ее в другом.

При реализации математических планов в качестве выходного параметра использовали аминокислотный скор, при варьировании соотношения выбранных компонентов в рецептурах паштетов. Задача связана с нахождением решения – оптимума, то есть наилучшего варианта достижения цели с наименьшими затратами времени, сил и средств. Оптимальные решения при проектировании выпускаемой продукции могут быть достигнуты с помощью их формализованных математических описаний – математических моделей, отражающих в аналитическом виде множества функциональных связей и рядом ограничений, вытекающих из физического смысла задачи [30, 36].

Выбор функции, подлежащей оптимизации (целевой функции) производится в соответствии с поставленными целями и задачами. Аргументы функции ограничены по величине. Ограничения на аргументы вытекают из физического смысла задачи и налагаются либо в виде неравенств, либо в виде уравнений.

Проектирование рецептур паштетных изделий осуществляли с помощью программного обеспечения Microsoft Excell.

Достижение поставленной цели сводится к решению задачи линейного программирования, поскольку как целевая функция, так и ограничения сформулированы в линейной форме. В общей постановке задача линейной оптимизации сводится к определению максимума целевой функции (max (Ф(Х)).

При решении линейной задачи использован симплекс-метод с ограничениями на переменные с помощью команды «Поиск решения» Microsoft Excell в меню «Сервис». Сущность симплекс-метода состоит в упорядоченном переходе от одного допустимого решения к другому соседнему, при котором предпочтительнее значение целевой функции. Такая схема обеспечивает сходимость к оптимуму за конечное число шагов (переходов). При решении задач линейного программирования учитывали, что если задача включает n переменных и m ограничений (m < n), то в оптимальном решении положительные значения будут иметь не более m переменных, остальные (m – n) переменных будут равны нулю. Команда «Поиск решения» Microsoft Excell использована для решения поставленной задачи путем создания модели рабочего листа со многими переменными ячейками. При поиске решения реализована возможность учета введенных ранее ограничений.

Этапы ввода данных и решения задачи реализовались в следующей последовательности:

-фиксация в поле целевой ячейки (равной);

-ввод ссылки на ячейку или имя целевой ячейки;

-ввод ссылки на каждую изменяемую ячейку в окно «Изменяя ячейки»;

-ввод в окно «Ограничения» требуемых ограничивающих параметров (по два ограничения для каждой изменяемой ячейки соответственно для верхнего и нижнего предела);

-решение на основе программного обеспечения Microsoft Excell.

Ориентируясь на современные принципы математического моделирования мясопродуктов с заданным химическим составом, при научно-обоснованном подходе к выбору соотношения компонентов в изделиях, были получены рецептуры паштетов для детского питания с высокой степенью сбалансированности аминокислотного состава белков.

С учетом особенностей технологии и соотношения использования компонентов рецептуры были скорректированы результаты математического моделирования и получены рецептуры паштетов, приведенные в табл. 35.

Таблица 35

Рецептуры паштетов для детского питания

Вид сырья	Массовая доля компонентов в рецептуре, %
Гаврюша	Кот Матроскин	Дядя Федор
Печень говяжья бланшированная
Говядина второго сорта бланшированная
Изолят белка чечевицы
Плазма крови КРС	-		-
Форменные элементы крови КРС	-	-
ПММП	3,5	-	4,5
ПТМП	-		-
Вода на гидратацию ИБЧ и порошкообразных овощных полуфабрикатов	24,5		22,5
Масло подсолнечное

Технологический процесс производства мясных паштетов для детского питания может быть представлен в виде схемы (рис. 3.8).

Технологическая схема производства мясных паштетов

для детского питания

		Приемка сырья
		Обвалка (говядины); Жиловка (говядина, печень)		Варка ФЭК в открытых котлах при соотношении с водой 1:1 (t=100oC, =40-60 мин)
		Охлаждение (t = 25 – 30оС)
		Вторичная жиловка печени
		Измельчение на волчке (dp = 2 – 3 мм)		Охлаждение ФЭК (t=25-30oC)
Подготовка специй, пряностей		Приготовление фарша на куттере (=8 – 12 мин)		Гидратация ИБЧ, порошкообр. п/ф
		Наполнение оболочек фаршем (Р = 2,3 – 4,5) 105Па на вакуумном шприце
		Вязка батонов, наложение скрепок, клипс
		Варка (t = 87.52.5oC, = 45 мин до t у.б. = 72оС)
		Охлаждение t=15оС душированием; в камере t=8 оС.
		Контроль качества
		Упаковка, маркировка
		Хранение (t=2-6 оС = не более 7 сут)

Рис. 3.8

Технологический процесс производства паштетов для детского питания базируется на традициях отрасли и включает следующие этапы.

После приемки сырья осуществляют операцию обвалки говядины на конвейерном столе, далее производят жиловку для отделения крупных частей сухожилий, мелких косточек и малоценных в пищевом отношении тканей.

Печень освобождают от крупных кровеносных сосудов, остатков жировой ткани, лимфатических узлов, желчных протоков, промывают в холодной проточной воде, нарезают на куски массой 300-500 г, говядину жилуют согласно традиционной технологии на 3 сорта.

Печень и говядину бланшируют при кипении в открытых двухстенных котлах при соотношении сырья и воды 1:3 (печень и говядину второго сорта бланшируют отдельно) в течение 15-20 мин. для печени и 20-45 мин. для говядины до обесцвечивания. При таких температурных режимах происходит обезвреживание вегететивных форм микроорганизмов на поверхности продукта, удаление лишней влаги из продукта. Бланшировку считают законченной, если на разрезе сырья нет кровяного сока. Затем охлаждают до температуры 25-30 ^оС для обеспечения протекания следующих технологических операций.

После бланшировки печень жилуют вторично для уменьшения доли трудноперевариваемых частей продукта.

Плазму ꆆ††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††ля удаления специфического запаха ФЭК, который может передаться готовому продукту.

При варке ФЭК происходит денатурирование и коагулирование основного белка этого сырья гемоглобина, при этом он распадается на две его составные части гем и глобин (гемохром), что делает его более доступным для переваривания пищеварительными ферментами организма.

ИБЧ гидратируют в воде при соотношении с водой 1:3, которое было экспериментально обосновано в данной работе. Также можно гидратировать в плазме крови КРС при соотношении 1:5, что было экспериментально обосновано согласно [18]. Порошкообразные молочно-овощные полуфабрикаты согласно рекомендациям [55] гидратируют в соотношении 1:1.

Далее следует операция измельчения бланшированной говядины и печени на волчке с диаметром решетки 2-3 мм. Эта операция позволяет облегчить дальнейшее измельчение сырья в агрегатах тонкого измельчения.

После фарш загружают в куттер, где происходит его тонкое измельчение, а также составление рецептуры паштетной массы. Необходимо использовать вакуумный куттер для вакуумирования фарша (уменьшается объем паштетной массы за счет удаления из нее воздуха), что способствует повышению ФТС фарша, а также создается неблагоприятные условия для развития мезофильной микрофлоры. Порядок загрузки сырья в куттер следующий. В первую очередь загружают печень, говядину и бульон для создания, так называемой, белковой матрицы в форме паштета, которая обеспечит высокие ФТС паштетной массы. На второй стадии добавляют гидратированные ИБЧ и порошкообразные молочно-овощные полуфабрикаты, соль, сахар, специи, затем подсолнечное масло. Процесс куттерования продолжается 8-12 мин, за это время происходит измельчение сырья и образование необходимой структуры фарша.

Наполнение оболочки фаршем осуществляется на вакуумном шприце при давлении (2,3 – 4,5) 10⁵Па. Такое давление обеспечивает необходимую плотность набивки батона. Вакуумный шприц позволяет улучшить качество паштетной массы за счет удаления воздуха из фарша, тем самым создавая неблагоприятные условия для мезофильных микроорганизмов, а также уменьшая объем фарша, что способствует более плотной набивке батонов.

Вязка батонов осуществляется либо на столе, либо наложением клипс на концы автоматическим клипсатором. Последний способ предпочтительнее.

Термическая обработка. Батоны мясных паштетов варят острым паром, либо в ванне для варки при температуре воды (пара) 87,52,5 ^оС в течение 45 мин до достижения температуры в центре батона 72 ^оС. данный температурный режим позволяет достичь степень кулинарной готовности изделия. При этом происходит денатурация мышечных и растительных белков (начинается уже при температуре 45-50 ^оС), сваривание коллагена – переходит в глютину и желатозу при температуре 68-70 ^оС. это приводит к тому, что денатурированные белки лучше перевариваются организмом. Увеличение или уменьшение температурных режимов нецелесообразно, так как в первом случае происходит переваривание продукта (разрушается структура продукта), а во втором – недоваривание и при этом не происходит уничтожение вегетативных форм микроорганизмов. Все это также сказывается на пищевой ценности.

Охлаждение паштетных батонов осуществляется в две стадии. Первая – душированием проточной водой температурой 10-12 ^оС до температуры продукта 15 ^оС. Вторая стадия - в камере охлаждения при температуре 42 ^оС до температуры 8^оС. Данные температурные режимы позволяют обеспечить высокое качество готового продукта и предотвратить развитие патогенных микроорганизмов.

Контроль качества и хранение. В готовых паштетах не реже 1 раза в 10 суток определяют массовые доли влаги, поваренной соли, а также бактериологические показатели. При разногласиях в оценке готовности продукции определяют остаточную активность кислой фосфатазы.

Мясные паштеты в оболочке выпускают в реализацию с температурой в центре батона 0-6 ^оС. срок хранения не более 7 сут в искусственной оболочке с момента окончания технологического процесса.

3.5 Оценка качества, пищевой и биологической ценности

Среди большого количества технологических факторов, обуславливающих качество паштетов, решающую роль играет качество исходного сырья и рецептура продукта.

В процессе исследований на основании изучения показателей характеризующих химический состав, пищевую и биологическую ценность, структуру и органолептику паштетов, необходимо подтвердить обоснованность рецептур, смоделированных с помощью ЭВМ.

Учитывая проведенные исследования технологического характера, а именно функциональные показатели, требования, предъявляемые к качеству данного вида мясного сырья, характеристики ИБЧ и ингредиентов рецептуры, а также результаты аналитических расчетов предлагаемых рецептур, оценки сбалансированности этих расчетов по биологической ценности АК методами математического моделирования с помощью ЭВМ были выбраны оптимальные варианты рецептур, которые были положены в основу разработки паштетов. Было исследовано 3 варианта рецептур паштетов из печени говяжьей, говядины II сорта, ИБЧ, плазмы крови КРС, ФЭК КРС, порошкообразных молочно-овощных полуфабрикатов, а в качестве контроля – "Паштет для завтрака". Опытные образцы контрольного паштета были куплены в торговой сети.

В табл. 36 приведены результаты исследований, характеризующие химический состав паштетов и контрольного образца. Определено количественное содержание аминокислот в зависимости от уровня использования ИБЧ.

Таблица 36