Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 9
1.1 Характеристика сырьевых ресурсов птицеперерабатывающей отрасли 9
1.2 Основные подходы к применению стартовых культур в технологии мясных сырокопченых продуктов 24
1.3 Использование бифидобактерий в технологии мясных продуктов 35
1.4 Влияние фитопрепаратов на пищевую и биологическую ценность мясопродуктов 40
1.5 Заключение по обзору литературы 42
Глава 2 Объекты, материалы и методы исследований 44
2.1 Цель и задачи исследования 44
2.2 Схема экспериментальных исследований 45
2.3 Объекты и материалы исследований. Условия проведения экспериментов 47
2.4 Методы исследований 50
Глава 3 Скрининг ингредиентов и обоснование их использования для интенсификации биотехнологических процессов производства и формирования качества готовых сырокопченых продуктов из мяса птицы 61
3.1 Выбор фитопрепаратов на основе органолептической экспертизы 62
3.2 Содержание базовых веществ в горьких настойках и бальзамах . 64
3.3 Влияние спиртовых настоек на развитие стартовых культур 65
3.4 Показатели безопасности выбранных фитопрепаратов 66
3.5 Выбор и обоснование стартовых культур (ПБ-МП и бифидобактерий) 67
3.6 Влияние изменений биотехнологических факторов (рН среды, температуры, поваренной соли) на протеолитическую активность стартовых культур 70
Глава 4 Разработка рецептур и технологий сырокопченого цельномышечного продукта из мяса птицы с использованием функционально-технологических ингредиентов 77
4.1 Разработка рецептурных композиций сырокопченых изделий из мяса птицы 77
4.2 Разработка технологической схемы изготовления сырокопченых изделий из мяса птицы 79
Глава 5 Изучение влияния функционально-технологических ингредиентов на динамику технологического процесса и товароведная характеристика готовых сырокопченых цельномышечных продуктов из мяса птицы 84
5.1 Органолептические показатели качества сырокопченых изделий из мяса птицы 84
5.2 Общий химический состав и функционально-технологические характеристики готового продукта 85
5.3 Динамика формирования показателей цвета сырокопченых изделий из мяса птицы 93
5.4 Гистоморфологическая характеристика продукта 97
5.5 Оценка пищевой и биологической ценности сырокопченых изделий из мяса птицы 103
5.6 Микробиологические показатели готового продукта 111
Глава 6 Обоснование, совершенствование и промышленная апробация технологии новых видов сырокопченых цельномышечных мясопродуктов 113
6.1 Обоснование сроков хранения сырокопченых изделий из мяса птицы 113
6.2 Экономическая эффективность производства сырокопченых изделий из мяса птицы 116
Выводы 125
Список использованных источников 127
Приложения 146
- Основные подходы к применению стартовых культур в технологии мясных сырокопченых продуктов
- Объекты и материалы исследований. Условия проведения экспериментов
- Влияние изменений биотехнологических факторов (рН среды, температуры, поваренной соли) на протеолитическую активность стартовых культур
- Разработка технологической схемы изготовления сырокопченых изделий из мяса птицы
Введение к работе
Актуальность работы
В решении проблемы обеспечения населения полноценными продуктами питания важная роль принадлежит отечественной птицеперерабатывающей отрасли как наиболее эффективно развивающейся во всем мире. В то же время рынок деликатесных изделий из мяса птицы не велик и ему необходимо расширение ассортимента.
Повышенное внимание как отечественных, так и зарубежных специалистов в последнее время привлечено к использованию комплексов стартовых культур, состоящих из молочнокислых бактерий, бифидобактерий (Антипова, 2000; Шендеров, 2005; Лисицын, Боресков, 2005; Костенко, 2006; Gibson, Roberfroid, 2001). Синтезируемые в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий и бифидобактерий такие метаболиты, как пировиноградная, винная, уксусная кислоты, этиловый спирт, ацетон, ацетальдегид и другие, дополнительно усиливают аромат готовых изделий и улучшают их вкус.
Особый интерес представляет разработка сырокопченых изделий с использованием стартовых культур совместно с настойками дальневосточных трав. В состав растительного сырья, экстрактов и препаратов на их основе входят эфирные масла, органические кислоты, алкалоиды, гликозиды, сапонины, кумарины, каротиноиды, фитонциды, фенольные соединения, дубильные вещества, флавоноиды и множество вторичных метаболитов (Васильев, 2004; Турова, 2006). Природные уникальные комплексы в некоторых растениях предопределяют возможность их применения в качестве технологических пищевых добавок, так как им присущи различные вкусоароматические, дубильные, антиокислительные, антимикробные и прочие свойства. О высокой результативности использования виноматериалов, водно-спиртовых настоев трав из некоторых видов растительного сырья в целях интенсификации процессов ферментации, сушки, цвето- и ароматообразования свидетельствуют данные ряда отечественных публикаций (Жаринов, 2001; Митасева, 2004; Текутьева, 2006; Боресков, Хорольский, Рогов, 2007).
Исходя из вышеизложенного, представлялось целесообразным осуществить выбор фитопрепаратов, совместимых с функциями стартовых культур, и изучить возможность использования комплексной закваски, состоящей из молочнокислых и бифидобактерий, для получения необходимых качественных характеристик цельномышечных сырокопченых продуктов из мяса птицы.
Цель и задачи исследования Цель настоящей работы - разработка биотехнологии цельномышечных сырокопченых продуктов из мяса птицы с использованием заквасочных бактериальных комплексов, настоек дикоросов и товароведная оценка их качества.
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:
обосновать выбор и целесообразность использования ингредиентов для реализации технологических процессов и формирования качества готовых сырокопченых продуктов из мяса птицы;
разработать варианты рецептур сырокопченого цельномышечного продукта из мяса птицы с выбранными компонентами;
исследовать влияние стартовых культур и настоек на интенсификацию технологического процесса производства;
изучить влияние выбранных комплексов на интенсивность образования нитрозопигментов в процессе приготовления сырокопченых цельномышечных изделий и изменение содержания нитрита натрия в конечном продукте;
оценить действие ингредиентов на гистоморфологические изменения сырья, его реологические свойства в процессе созревания готового продукта;
разработать и утвердить техническую документацию (ТУ и ТИ) на новые виды продуктов;
дать товароведную характеристику готовым сырокопченым цельномышечным продуктам из мяса птицы.
Научная новизна Впервые разработана технология производства сырокопченых продуктов из мяса птицы с использованием заквасочных бактериальных комплексов и настоек дальневосточных дикоросов.
На основе экспериментальных данных научно обоснована возможность комплексного использования бактериального препарата ПБ-МП, в состав которого входят молочнокислые микроорганизмы L.Plantarum, L. Casei, и Micrococcus varians (Костенко, Жаринов, 2003), бифидобактерий, а также ПБ-МП настоек трав дальневосточной тайги («Шиповник на коньяке», «Кедровая падь» и «Гербамарин общеукрепляющий») в производстве цельномышечных сырокопченых продуктов из мяса птицы в целях улучшения их качественных и технологических характеристик.
Дана сравнительная товароведная оценка (физико-химические, технологические, микробиологические и органолептические показатели) нового сырокопченого цельномышечного продукта из мяса птицы с использованием фитопрепаратов и бифидобактерий.
Практическая значимость работы заключается в использовании ее теоретических положений для расширения ассортимента мясопродуктов, научно-технической поддержки предприятий птицеперерабатывающей отрасли.
Разработана и утверждена техническая документация на производство новых видов сырокопченых изделий (ТУ 9213-168-02067936-2008 «Изделия сырокопченые из мяса птицы» и ТИ, ТУ 9213-169-02067936-2008 «Колбасы сырокопченые» и ТИ).
В Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам РФ (Роспатент) подана заявка №2007130993 на изобретение «Способ производства сырокопченых продуктов из мяса птицы», приоритет от 13.08.2007 г.
Проведена промышленная апробация разработанных видов сырокопченых изделий из мяса птицы в условиях ОАО «Мясокомбинат Находкинский», ООО «Арника - Пищевые продукты», Приморский край.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обоснование использования ингредиентов для интенсификации биотехнологических процессов производства и формирования качества готовых сырокопченых продуктов из мяса птицы;
- разработка рецептур и реализация биотехнологии сырокопченого цельномышечного продукта из мяса птицы с использованием функционально-технологических ингредиентов;
- влияние выбранных ингредиентов на товароведную характеристику готовых сырокопченых цельномышечных продуктов из мяса птицы.
Апробация работы Результаты диссертации представлены и доложены на I и II Международных научно-технических конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы технологии живых систем» (Владивосток, 2005, 2007); IV съезде Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова «Развитие биотехнологии в России на 2006 - 2015 гг.» (Москва, 2006); I Международной научно-технической конференции молодых ученых (Владивосток, 2006); II открытом молодежном конкурсе инновационных проектов по Дальневосточному федеральному округу (Владивосток, 2007).
Публикации Результаты исследований отражены в 7 печатных работах, в том числе 1 – в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3 - 6), выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит 33 таблицы, 18 рисунков и 6 приложений. Список использованных источников литературы включает 190 наименований.
Основные подходы к применению стартовых культур в технологии мясных сырокопченых продуктов
Решение основной задачи мясной отрасли по увеличению объемов выпуска и расширения ассортимента высококачественной, конкурентоспособной, безопасной продукции с пролонгированными сроками хранения на современном этапе во многом сопряжено с развитием пищевой биотехнологии и уровнем использования ее принципов в конкретных технологиях мясопродуктов (Сидоров, Субботин, 1997; Антипова, Шахманов, Осминин, 2003; Хорольский, Митасева, Машенцева, 2004).
Стартовые культуры, ферментные препараты, биологически активные вещества и добавки становятся неотъемлемой частью рецептур и процессов мясного производства, эффективным инструментом для решения конкретных технологических и социальных проблем (Шиффнер, 1980; Михайлова, 1987; Боресков, Тюгай, Федонин, 1999; Минаев, Батаева, 2000; Ахмичева, 2003; Кунижев, Садовой, Воробьева, 2004; Hammes, Hertel, 1998). Так, использование стартовых культур в технологии сырокопченых мясопродуктов позволяет не только регулировать взаимосвязанное развитие коллоидно-химических, биохимических и ферментативно-биологических процессов, интенсифицировать базовые из них, но и улучшать качественные характеристики готовой продукции (Чумако, Письменская, Ноздрина, 1995; Малышев, Косой, Дорохов, 1997; Крылова, Дорофеева, 1998; Антипова, Гизатов, 2005).
Наряду с этим постоянно растет интерес потребителей и производителей к сырокопченым изделиям. В Германии доля таких продуктов доходит до 10% от общего производства колбасных изделий (Фатьянов, Авылов, 2004). Отличительной особенностью данных технологий является отсутствие термической пастеризации, так как все процессы термовлажностной обработки проводятся при умеренных положительных температурах, как правило, от 0 до 25С. При этом кулинарная готовность и безопасность для потребителя готовых продуктов достигается сложным комплексом биологических, микробиологических и физико-химических изменений, в конечном итоге обеспечивающем получение деликатесной продукции с высокими потребительскими свойствами.
Стартовые культуры, или бактериальные закваски, используемые в мясной промышленности, представляют собой различные формы микроорганизмов, как правило, обладающих свойствами бродильного метаболизма: молочнокислые палочки — Lactobacillus plantarum, L. Pentosus, L. casei, L. curvatus, L. sake, L. alimentariu, L. furciminis; кокки — Staphylococcus carnosus, St. Xylosus, Pediococcus acidilactici, P. Pentosaceus, Micrococcus varians; дрожжеподобные грибы — Debaryamyces hansenii, Candida famata и плесневые грибы — Penicillium nalgiovence, P. camembertii candidum. Реже бактериальные препараты включают другие виды микроорганизмов. Бактериальные препараты применяют при производстве сырых колбас в виде одиночных, двойных, тройных и более кратных сочетаний видов разных микроорганизмов. Следует подчеркнуть, что большинство бактериальных препаратов (стартовые культуры) вносят непосредственно в фарш при его приготовлении (Рыжов, Страхова, 2002; Лисицын, Кудряшов, Алексахина, 2003; Ханхалаева, Барнакова, Хамагаева, 2006), а дрожжеподобные и плесневые грибы (защитные культуры) чаще используют для поверхностной обработки батонов (Антипова, Глотова, Жаринов, 2000).
В связи с тем, что микрококки, стрептококки, педиококки и диплококки выполняют денитрифицирующую и ароматобразующую функцию, но незначительно влияют на величину рН, их целесообразно применять в сочетании с кислотообразующими микроорганизмами — молочнокислыми палочками (Buego, 1984).
Молочнокислые бактерии, вносимые в изделия, выполняют консервирующую функцию, ингибируя развитие нежелательной микрофлоры путем образования веществ, обладающих антибактериальным действием (Костенко, Солодовникова, Кузнецова, 1997). Молочнокислые бактерии получили свое название благодаря их способности образовывать молочную кислоту. Эта кислота образуется при расщеплении сахара, присутствующего в мясном фарше (одновременно происходит снижение уровня рН): глюкоза + фермент — молочная кислота + энергия СбШОб - СНз-СНОН-СООН + 2 АТФ Наряду с основным продуктом брожения (молочной кислотой), образуются и побочные - уксусная кислота, углекислый газ, ароматические вещества, этиловый спирт и др. (Антипова, Гизатов, 2005).
Несмотря на наличие углеводов в мясе в форме гликогена, они не всегда могут быть переработаны в молочную кислоту. Следовательно, в состав фарша ферментированной колбасы необходимо вводить сахар. Наиболее часто для этой цели используют декстрозу. Однако также можно применять сахарозу, лактозу, мальтодекстрин (Думин, Потапова, Ярмонов, 2002).
В природе молочнокислые бактерии представлены в виде шаровидных (кокки) и палочковидных (лактобактерии) форм. Шаровидные молочнокислые бактерии называют молочнокислыми стрептококками, так как они относятся к семейству Streptococcaceae (Антипова, Гизатов, 2005).
Скрининг ароматобразующих штаммов обычно осуществляют по степени образования так называемых предшественников аромата — карбонильных соединений с разветвленной углеродной цепью. Источником этих соединений служат аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, серосодержащая аминокислота метионин и свободные жирные кислоты), а источником аминокислот - полипептиды, образующиеся в большей степени в результате воздействия эндогенных ферментов мышечной ткани на белок. Пептидазная активность наиболее развита у микрококков, особенно у штаммов М. varians и М. kristinae, однако выраженным продуцентом предшественников аромата, в частности 3-метилбутанол, являются штаммы Staph. Carnosus и Staph, xylosus, а из представителей молочнокислых организмов — L. casei (Hammes, Hertel, 1998; Montel, Masson, Talon, 1998).
Объекты и материалы исследований. Условия проведения экспериментов
В качестве объектов исследования использовали: 1) охлажденное филе грудки цыплят-бройлеров, (производство ЗАО «Михайловский бройлер» п. Заводское Приморского края). 2) готовый продукт - сырокопченые цельномышечные продукты из мяса птицы. При составлении рецептуры, разработке технологии производства, выборе состава рассолов и параметров отдельных технологических операций руководствовались нормативными документами: ГОСТ 16131, ГОСТ 16594, ТУ 9213-767-00419779. Образцы мяса птицы для исследований отбирали по ГОСТ Р 51447, ГОСТ 9792. Материалы исследования Характеристика стартовых культур В качестве стартовой культуры использовали разработанный раннее ВНИИМП препарат бактериальный сухой для мясной промышленности ПБ-МП, содержащий штаммы L.plantarum 1180, L. Casei 5/1-8, Micrococcus varians 80. Дозировка применения ПБ-МБ составляла 0,05% к массе сырья согласно рекомендации ВНИИМП (Минаев, Костенко, Солодовникова, 2004). Бифидобактерии были использованы в виде их жидкого концентрата (ТУ 9224-007-49729103-02). Препарат является биологически активной добавкой к пище, изготовлен из обезжиренного молока, сквашенного чистыми культурами бифидобактерии штамма В. Bifidum 791 и содержит в 1 мл не менее 10юживых биологически активных клеток. Характеристика пищевых добавок Настойки спиртовые «Шиповник на коньяке», «Кедровая падь» (ГОСТ 7190) и бальзам безалкогольный «Гербамарин общеукрепляющий» (ТУ 9365-051-02698170) изготавливаются по стандартным технологиям и соответствуют по основным качественным характеристикам нормативным документам. Разработчик - ОАО «Уссурийский бальзам» (Уссурийск) и Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН. Настойка «Шиповник на коньяке» содержит 25% спирта, сахар, коньяк, шиповник, яблочный сок, актинидию, левзею, розовое масло, лимонную кислоту.
Содержание спирта настойки «Кедровая падь» - 45%; состав фитопрепаратов: сахар, мед, экстракт элеутерококка, яблочный сок, лимонник, кедровый орех. Бальзам безалкогольный «Гербамарин общеукрепляющий» в своем составе имеет: боярышник, валериану, володушку, горец птичий, душицу, зверобой, календулу, кориандр, китовник, крапиву, кукурузные рыльца, семена льна, одуванчик, пион, пижму, полынь, почки березы, пустырник, ревень, ромашку, солодку, толокнянку, тысячелистник, фиалку, хвощ полевой, цветы липы и яблони, череду, шалфей, шиповник, ламинарию, зостеру, молоки лососевых, кальмар и мидии. На первом этапе исследования представлялось целесообразным изучить характеристики выбранных ингредиентов: органолептическую оценку спиртовых и безалкогольных настоек трав; содержание базовых веществ в горьких настойках и бальзамах; влияние добавления спиртовых настоек на развитие стартовых культур; показатели безопасности выбранных настоек; влияние режимов производства (изменений рН среды, пониженных значений температур, различных концентраций поваренной соли) на протеолитическую активность стартовых культур и бифидобактерий. Данный этап направлен на систематизацию сведений об использовании стартовых культур на основе молочнокислых бактерий совместно с бифидобактериями, настоек дальневосточных трав, на выбор их видов, изучение качественных характеристик и обоснование количественных пределов и способов применения в технологии сырокопченых мясопродуктов, что осуществляли путем аналитического обсуждения имеющихся литературных данных, а также результатов собственных исследований в модельных опытах. При этом в качестве основных объектов исследования из рассматриваемого ассортимента горьких настоек и бальзамов, насчитывающего 9 наименований, были выбраны два алкогольных -настойка «Шиповник на коньяке» и бальзам «Кедровая падь» и безалкогольный бальзам - «Гербамарин общеукрепляющий», в наибольшей степени отвечающие по общему химическому составу и сенсорным показателям требованиям, выдвигаемым к группе фитопрепаратов, предназначенных для использования в технологии продуктов из мяса птицы. Экспериментальные микробиологические исследования, выполненные на модельных системах - питательных средах, должны были позволить установить степень влияния на стартовые культуры, бифидобактерий технологических режимов производства и определить предельно допустимые нормы использования бактериальных препаратов и настоек при их совместном применении. Последующие исследования были направлены на изучение влияния выбранных ингредиентов на функциональные и технологические свойства готовых сырокопченых цельномышечных продуктов из мяса птицы, комплексного воздействия бактериальных препаратов и настоек дальневосточных трав на динамику влагосодержания, величины рН, микробиологических и органолептических показателей.
Параллельно изучали специфику влияния комплексов «ПБ-МП + бифидобактерии / настойки трав + грудные мышцы птицы» на процессы формирования цвета в сырокопченых изделиях из мяса птицы. Готовую продукцию, изготовленную по разработанной технологии, подвергали исследованию по комплексу физико-химических, микробиологических, органолептических, технологических показателей и показателей безопасности. Принимая во внимание оригинальность предлагаемой технологии и отсутствие аналогичных инженерно-технических решений, был выполнен цикл исследований, направленных на определение параметров хранения готовой продукции нового вида и основанный на изучении характера изменения влагосодержания, микробиологического состояния, органолептических показателей. На заключительном этапе работы проведена опытно-промышленная апробация предлагаемых рецептур и технологий, подготовлен, согласован и утвержден комплект технических документов.
Влияние изменений биотехнологических факторов (рН среды, температуры, поваренной соли) на протеолитическую активность стартовых культур
Важной характеристикой стартовых культур как биокатализаторов, является их протеолитическая активность, поскольку гидролиз белковых молекул и накопление продуктов реакции различной молекулярной массы вносят существенный вклад в формирование структурно-механических, функционально-технологических свойств сырья и потребительского качества готовых изделий. В работе выполнена оценка протеолитической активности комплекса ферментов изучаемых бакпрепаратов, включающая определение показателя в период роста микроорганизмов и их последующего действия в различных системах. Поэтому для выбора стартовой культуры составляли различные варианты закваски (ПБ-МП, ПБ-МП + бифидобактерии) и изучали ее протеолитические свойства (протеолитическую активность): при изменении рН, при повышенных концентрациях поваренной соли, при пониженных температурах. О протеолитической активности ПБ-МП, комплексного бакпрепарата ПБ-МП + бифидобактерии (БПБ) и концентрата бифидобактерий в фазе роста судили по количеству продуктов распада (содержание аминного азота), накапливающихся в ходе гидролиза белков стерильного обезжиренного молока (t 121±2С, 10-15 мин), которое использовали в качестве питательной среды. В молоко инокулировали ПБ-МП, препарат бифидобактерии в количестве по 5% к массе молока и комплекс БПБ в соотношении компонентов 1:2 в том же количестве. К окончанию процесса активации титруемая кислотность сгустка ПБ-МП составила 68±2Т с бифидобактериями - 65±2Т, комплекса составила 67±2Т, активная кислотность составила соответственно 5,04±0,2, 5,08±0,3, 5,01±0,2. Через 6 ч от начала сбраживания отбирали пробы, в которых определяли содержание аминного азота. Значения показателя, полученные в ходе эксперимента, представлены в таблице 16. Согласно представленным данным, количество определяемого аминного азота в процессе роста и развития микроорганизмов постоянно увеличивается, при этом прослеживается тенденция проявления большей активности ферментами бактерий комплекса закваски, состоящей из ПБ-МП и бифидобактерии. Вместе с тем абсолютные значения показателя позволяют говорить о том, что интенсивность накопления низкомолекулярных азотистых соединений во всех случаях сопоставима, наблюдаемые различия незначительны.
Таким образом, исследуемые микроорганизмы используют белки молока для азотного питания, то есть обладают протеолитической активностью. Активизированные микроорганизмы в виде закваски использовали в качестве источника ферментов в модельных системах при изучении субстрат-ферментного взаимодействия. Первоначально в задачу исследования входило определение рН-зависимости протеолитической активности комплекса протеиназ препаратов. Для реализации поставленной задачи готовили серию модельных систем с различным значением рН буферного раствора в интервале от 3 до 7. Модельные системы термостатировали при температуре 36±1С в течение часа. Согласно экспериментальным данным, в модельной системе с субстратом казеинат натрия (рисунок 5) во всем исследованном диапазоне рН абсолютные значения показателей протеолитической активности ферментов комплексной закваски несколько выше, по сравнению с ферментным комплексом ПБ-МП и концентрата бифидобактерий. Анализ полученных зависимостей свидетельствует о том, что протеиназы всех заквасок наиболее активно расщепляют казеинат натрия при значениях рН, соответствующих нейтральной области и близкой к ней. Максимальные величины активности для ферментов комплексной закваски отмечены в интервале рН 4,5-6,5, что соответствует рН мясного сырья: для ПБ-МП пик активности приходится на рН 5,5, для бифидобактерий - на рН 7. Полученные результаты согласуются со сведениями о физиологических свойствах чистых культур, а также имеющимися данными литературы, определяющими зону активности протеиназ бифидобактерий интервалом рН 5,0-9,5 (Красникова, Салахова, Щаробайко, 1991; Гудков, Гудков, Козловская, 1999; Ганина, 2001).
Однако данные результаты рН активности чистых культур бифидобактерий исключают использование бифидобактерий как единственную стартовую культуру при производстве сырокопченых изделий из мяса птицы. В то же время, использование стартовых культур ПБ-МП в комплексе с бифидобактериями повышает протеолитическую активность ферментов молочнокислых бактерий, входящих в состав ПБ-МП, при необходимом рН (5 - 6). Важным фактором, определяющим скорость и интенсивность ферментативных процессов при созревании сырокопченых изделий, является наличие и концентрация поваренной соли — реагента, широко применяемого в технологии как для придания необходимых свойств сырью и продукции, так и для консервирования. Введение заквасок в цельномышечное сырье при производстве сырокопченых изделий может быть выполнено в составе шприцовочных рассолов, концентрация которых изменяется от 5 до 15 %, содержание соли после шприцевания в мясном сырье составит, в среднем, 1,2-2%. В этой связи при изучении влияния поваренной соли на протеолитическую активность стартовых культур ее концентрацию изменяли от 1 до 2,5%. Исследования выполнялись на раннее полученных модельных системах (ПБ-МП и БПБ), содержащих казеинат натрия, при значениях рН 5,5, соответствующих оптимальной области. Результаты эксперимента представлены на рисунке 6. Согласно полученным данным, соль оказывает влияние на протеолитическую активность ферментов заквасок. Так при введении в модельную систему с казеинатом натрия 2% соли наблюдается снижение активности протеиназ микроорганизмов закваски с ПБ-МП на 6%, с добавлением бифидобактерий - на 8%. Оптимальной концентрацией соли при проектировании технологии сырокопченых изделий из мяса птицы может стать 1,2, при которой снижение активности заквасок будет минимальным (1-2%). Представленные выше результаты оценки протеолитической активности стартовых культур получены при температуре, оптимальной для действия бифидобактерий и равной 37С. В то же время в технологии производства сырокопченых мясопродуктов на сырье воздействуют температуры от 4 до 25С, что объясняет проведение исследований зависимости активности заквасок от температуры. Продолжительность выдержки фермент-субстратного комплекса при температурах от 4 до 15С (оптимальные температуры при шприцевании, массировании и на начальных этапах созревания мясного сырья при производстве сырокопченых мясопродуктов) составляла до 24 часа. Учитывая, что рН сырья будет снижаться с 6,1 (рН филе грудки птицы) до, предположительно, 5,0-5,5, зависимости протеолитической активности были получены при варьировании 2 факторов: температуры и рН (рисунки 7, 8).
Разработка технологической схемы изготовления сырокопченых изделий из мяса птицы
При разработке биотехнологической схемы производства сырокопченых цельномышечных изделий из мяса птицы (рисунок 10) ориентировались на сохранение стандартных операций процесса производства сырокопченых цельномышечных мясопродуктов — «посол -кратковременное копчение - сушка», а также на необходимость получения требуемых органолептических (выраженный специфический вкус, аромат, цвет), химико-технологических (регламентируемое содержание хлорида натрия и нитрита натрия), микробиологических (гарантированное отсутствие санитарно-показательной микрофлоры) и физических (интенсификация процесса сушки, получение необходимых структурно-механических свойств) показателей готовой продукции. В соответствии со схемой постановки эксперимента в качестве основного сырья использовали цельномышечные куски куриной грудки толщиной не менее 12 мм, влажность сырья составляла 73,5 %, содержание жира 3,12 %. Масса кусков - от 0,2 до 0,28 кг; длина 10-14 см.
Для производства сырокопченого цельномышечного продукта использовали свежее созревшее охлажденное сырье с температурой в центре мышц 2±2С. Используемое сырье имело КОЕ МАФАМ - 3,2 104 микроорганизмов на 1см2. Значение изначального показателя рН - 6,1. Активность воды (вода, которая может быть использована микроорганизмами для их жизнедеятельности) составляла 0,96. В результате проведения модельных опытов и аналитико-экспериментального обоснования параметров отдельных технологических операций была установлена целесообразность проведения посола и созревания сырья по варианту «Инъецирование многокомпонентного рассола - кратковременное массирование», что позволило ввести в филе грудки вместе с посолочными веществами компоненты «ПБ-МП + бифидобактерии» и «ПБ-МП + настойки». Концентрацию посолочных веществ в составе рассола выбирали исходя из величины ориентировочного выхода (55 - 65% к массе сырья), содержания хлорида натрия в готовом продукте (3,5 — 4%) и количества введенного рассола в сырье не более 6 % к массе сырья (п.4.1). Учитывая специфичность состава рассола (бактериальный препарат + бифидобактерии и бактериальный препарат + водно-спиртовые настойки / Гербамарин), особое внимание должно быть уделено условиям подготовки и последовательности внесения ингредиентов при приготовлении рассолов. Перед началом их приготовления производили восстановление бактериального препарата ПБ-МП: сухой препарат гидратируют в кипяченой воде, охлажденной до температуры 33±2С, из расчета 1 часть сухого препарата на 5 частей воды и выдерживают при температуре 20±2С в течение двух часов в предварительно продезинфицированной емкости. Жидкий препарат бифидобактерии восстанавливают также в воде в стерилизованной таре при температуре 35-37С в течение 1 часа. В подготовленную холодную воду при перемешивании вносили последовательно хлорид натрия и сахар (или безалкогольный бальзам), полностью растворяли, после чего добавляли восстановленный бактериальный препарат, бифидобактерии, нитрит натрия и водно-спиртовые настойки, рассол сразу же поставляли на инъекцию.
Приготовленный рассол вводили в сырье уколами в мышечную ткань с шагом 2 см инъектором с перфорированными иглами. Давление инъецирования 1,5 105Па; количество вводимого рассола 6% к массе сырья. Возможен вариант технологии, при котором опускается процесс инъецирования, а 6% рассола вносятся в продукт при массировании, путем увеличения времени массирования сырья на 10%. Массирование сырья в целях интенсификации процесса распределения ингредиентов многокомпонентного рассола, и созревания осуществляли в вакуум-массажере (температура 4±2С) при следующих режимах: 10 мин массирования - 5 мин покоя. Общее время массирования составило 60-80 мин. Скорость вращения барабана 6-8 об/мин. Продолжительность как отдельных циклов механической обработки, так и общего времени массирования была найдена экспериментально: увеличение периода механической обработки приводило к разволокнению структурных элементов сырья и потере формы и целостности продукта, сокращение времени массирования не позволяло достичь необходимых структурно-механических свойств и приводило к недостаточному распределению компонентов рассола в сырье. Температура сырья после массирования не превышала 6С. По завершении массирования предусматривалась укладка кусков мяса в перфорированные емкости слоем в толщину одного куска, и выдержка их для созревания в течение 3 часов при температуре 4±2С. Далее созревание проходило при температуре 14-18С и относительной влажности 72-75% 2 сут. По истечении периода созревания сырье подпетлевали шпагатом, подсушивали с поверхности (t=20-25 С; (р=65-70%; х=20-30 мин), подсушивали в термокамерах (t=20-22C; ф=75-80%; и=0,5-0,7 м/с; х=25-30 мин) и передавали на дальнейшую обработку: копчение и сушку. Кратковременное копчение осуществляли по параметрам слабокопченых (полусухих) колбас: температуре 20-22С, относительной влажности воздуха 85 %, продолжительность 90 - 110 мин., vm3ayxa= 0,2-0,5 м/с. На заключительном этапе сушку проводили в два этапа: на первом — при 18±3 С и ф =82±2% в течение 1 суток; на втором - при 13±2С, ф =82±2% и УВОЗдуха=0,05-0,1 м/с в течение 5-7 сут до достижения требуемого уровня массовой доли влаги в готовом продукте. Сушку контрольного образца проводили при тех же параметрах в течение 17 сут до достижения требуемого уровня массовой доли влаги в готовом продукте. Таким образом, общая продолжительность технологического процесса производства цельномышечных сырокопченых изделий из мяса птицы, приготовленных с применением комплексов бактериального препарата ПБ-МП и бифидобактерий, ПБ-МП и настоек, была предусмотрена в пределах от 8 до 10 сут. Длительность технологического процесса для контрольного образца составила 19 сут. Разработанная технология была апробирована в лабораторных и опытно-производственных условиях. Результаты исследований были направлены на сравнительную оценку основных качественных показателей готовой продукции, изготовленной с применением ПБ-МП, ПБ-МП в комплексе с бифидобактериями, а также с настойкой «Шиповник на коньяке», бальзамом «Кедровая падь» и бальзамом безалкогольным «Гербамарин общеукрепляющий».
