Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Аналитический обзор литературы 8
1.1. Медико-биологические требования к продуктам питания детей школьного возраста с учетом климатических условий проживания 8
1.1.1. Анализ фактического питания школьников в Якутии 18
1.2. Характеристика оленьего мяса как сырья для производства мясных продуктов школьного питания 21
1.3. Способы повышения пищевой ценности и улучшения функционально-технологических свойств фаршевых мясных изделий за счет использования растительного сырья 33
1.4. Краткая характеристика основных групп мясопродуктов, предназначенных для школьного питания 43
ГЛАВА II. Организация проведения экспериментов, материалы и методы исследований 46
2.1 Объекты исследования 46
2.2 Методика постановки исследований и схема проведения экспериментов 47
ГЛАВА III. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение 50
3.1. Оценка качества оленьего мяса 50
3.1.1 Гигиеническая безопасность 50
3.1.2. Пищевая ценность 53
3.2. Изучение возможности использования ламидана в производстве рубленых полуфабрикатов 60
3.3. Исследование влияния ламидана на формирование органолептичес-ких, функционально-технологических свойств фаршевой системы 65
3.4. Разработка рецептуры и технологии мясопродукта с ламиданом .71
3.4.1. Проектирование модели поликомпонентной рецептуры рубленого мясного полуфабриката с использованием ЭВМ 71
3.4.2. Исследование влияния ламидана на показатели качества мясных рубленых полуфабрикатов 82
3.5. Изменение качества полуфабрикатов из рубленого мяса в процессе хранения 86
3.6. Изменение показателей качества котлет после тепловой обработки 90
ГЛАВА IV. Расчет себестоимости котлет «табаттан» 95
Выводы 95
Библиография
- Характеристика оленьего мяса как сырья для производства мясных продуктов школьного питания
- Краткая характеристика основных групп мясопродуктов, предназначенных для школьного питания
- Изучение возможности использования ламидана в производстве рубленых полуфабрикатов
- Изменение качества полуфабрикатов из рубленого мяса в процессе хранения
Введение к работе
Актуальность. Для человека одним из главных источников белка являются мясные продукты. В большинстве регионов основными видами мясного сырья являются говядина и свинина, для жителей Севера важную нишу мясных ресурсов занимает оленье мясо. Так, в Республике Саха (Якутия) годовой запас оленины составляет 300т [111]. Из оленины вырабатывают определенный ассортимент продукции - от полуфабрикатов до различных видов колбас и копченостей, но основная часть производимого мяса все, же реализуется на месте убоя в натуральном виде или поступает в торговую сеть. Более выгодным вариантом использования этого вида сырья, в том числе с экономической точки зрения, является его переработка на предприятиях общественного питания.
Несмотря на то, что многие специалисты относят оленину к диетическому мясу, ее нельзя рассматривать как эталон здоровой пищи. Оленье мясо, как и другие виды мясного сырья, бедно кальцием, йодом, магнием, не содержит таких жизненно важных компонентов, как каротиноиды и пищевые волокна. Для школьников, проживающих в условиях Севера, рекомендуемые нормы в основных питательных веществах и энергии существенно отличаются от рекомендаций для среднестатистического школьника средней полосы России в сторону увеличения. В то же время в структуре питания школьников Республики Саха наблюдается дефицит незаменимых пищевых веществ, в том числе витаминов, микро- и макроэлементов. В этой связи наиболее приемлемой и реально осуществимой на практике мерой, направленной на сохранение здоровья детей и профилактику заболеваний, является включение в школьное питание мясных продуктов высокого качества, обогащенных физиологически важными для детского организма веществами. В последние годы ведутся исследования по разработке новых видов мясопродуктов целевого назначения, в том числе и с учетом особенностей детского
организма (И.А.Рогов, Н.Н. Липатов, А.В. Устинова, К.С. Ладодо, Е.Г. Бобрикова, Н.Н, Тимошенко, И.Л. Стефанова, Э.С.Токаев и др.) [15, 51, 54, 87, 114, 116, 117]. Перспективным в этом отношении является введение в изделия из рубленого мяса растительного сырья, имеющего большое количество биологически активных веществ, отсутствующих в мясе.
Из вышеизложенного следует, что перспективным путем решения проблемы является создание высококачественных продуктов повышенной пищевой ценности для школьного питания с использованием оленины и добавок из продуктов переработки морского растительного сырья, что позволит обогатить мясные изделия биологически активными веществами.
Учитывая практический интерес использования наполнителей в технологии производства изделий из рубленого мяса поставлена цель — разработка научно обоснованной рецептуры и технологии изделия из рубленого оленьего мяса с ламиданом для школьного питания в условиях Севера (Республика Саха).
Для достижения указанной цели решались следующие задачи:
обосновать выбор мясного сырья в производстве мясопродуктов для питания детей школьного возраста, проживающих в Якутии;
исследовать возможность введения в изделия из рубленого мяса продукта переработки бурой водоросли - ламидана, обосновать дозу введения и определить его влияние на пищевую ценность, функционально-технологические и органолептические свойства мясных фаршей;
спроектировать модель поликомпонентной рецептуры рубленого мясного полуфабриката с использованием ЭВМ;
разработать рецептуру и технологию мясных рубленых полуфабрикатов с использованием ламидана и дать оценку пищевой ценности;
изучить сохраняемость качества полуфабрикатов при холодильном хранении;
разработать и утвердить нормативно-техническую документацию на новый вид продукции для школьного питания.
Научная новизна. Создан новый вид мясного фаршевого полуфабриката с учетом медико-биологических требований к питанию школьников в климатических условиях Севера.
Получены новые данные о витаминно-минеральном составе мяса оленей эвенкийской породы, находящихся на пастбищно-стойловом содержании.
Методами гистологического и физико-химического исследований установлено, что охлажденное мясо оленей созревает на 5-е сутки хранения и этот срок наиболее пригоден для производства продуктов детского питания.
Научно обосновано использование биогеля - ламидана в рецептуре мясного фаршевого полуфабриката из оленины для школьного питания. Доказано, что ламидан в оптимально установленной дозе обогащает мясной продукт йодом, улучшает его органолептические и функционально-технологические свойства. При хранении замороженного полуфабриката в течение 30 суток потери йода не превышают 4%.
Методом компьютерного моделирования проведена оптимизация рецептуры нового вида продукта, дана оценка его пищевой ценности.
Практическая значимость. Разработана рецептура и технология производства рубленого полуфабриката из оленины с ламиданом, на основе которых создана нормативно-техническая документация — котлеты «Табаттан» (ТУ 9214-002-2069473-2005). На способ производства рубленых полуфабрикатов получен патент (№ 2337574 РФ).
Технология производства рубленых полуфабрикатов с ламиданом прошла производственную проверку на предприятиях Республики Бурятия и Саха (Якутия): ИП «Амагаев А.П.» (г. Улан-Удэ) и ГУП ПТЛ «Туймаада Ас» (г. Якутск).
Результаты исследований использованы в учебном процессе.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований
диссертационной работы были доложены на: международной конференции
молодых ученых Сибирского Федерального округа «Научное обеспечение
устойчивого развития АПК в Сибири» (Улан-Удэ, 2004); всероссийской
научно-практической конференции «Технология и техника
агропромышленного комплекса» (Улан-Удэ, 2005); межрегиональном форуме «Здоровое питание - здоровая нация» (Красноярск, 2008); научно-практических конференциях преподавателей, научных работников и аспирантов ВСГТУ (Улан-Удэ, 2005-2008гг.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Характеристика оленьего мяса как сырья для производства мясных продуктов школьного питания
Оленина занимает сравнительно небольшое место в структурном балансе мясного производства нашей страны, но в районах Якутии составляет более 35% суммарного производства мяса. Оленье мясо является ценным диетическим продуктом, пользуется большим спросом не только в ряде регионов России, но и в странах, имеющих субарктические регионы (Финляндия, Норвегия, Швеция, Канада и др.), а также в странах Западной Европы, Новой Зеландии и др. [33, 83, 84, 130, 132, 134]
С начала 90-х годов производство оленьего мяса уменьшилось. Это связано с переходом российской экономики на рыночные отношения, в результате чего отечественное оленеводство оказалось в тяжелейшей ситуации, что и отразилось на поголовье оленьего стада [103,104,110].
Поголовье домашних северных оленей в стране с начала 90-х снизилось на 34 %, а в Республике Саха на 47%. Для сохранения и развития этой отрасли животноводства в декабре 1998 г. Государственной Думой был принят Федеральный закон о северном оленеводстве. Закон определяет правовые основы развития оленеводства как неотъемлемой части традиционного образа жизни и культуры малочисленных народов и этнических групп Севера. В настоящее время ситуация улучшается: в Республике Саха (Якутия) на начало 2007г. насчитывалось около 168,9 тысяч голов оленей [110].
Ценность мяса зависит от морфологического состава. Для его определения в туше учитывают отдельно количество мышечной и жировой ткани, сухожилий и связок, костей и хрящей. Туши северных оленей характеризуются хорошо развитой мускулатурой. Мышечная ткань красного цвета, имеет мелкую зернистость и тонкую волокнистость, однородную на поперечном срезе, мраморность обычно отсутствует. Прослойки соединительной ткани в ней незначительны и состоят, в основном, из рыхлой соединительной ткани. Это делает мясо нежным, особенно молодых животных. Более достоверным показателем ценности мяса может служить диаметр мышечных волокон и пучков, но таких данных по оленине производимой в республике Саха (Якутия) нет. Кости скелета оленей не крупные и легкие, но достаточно прочные.
В таблице 6 приведены данные морфологического состава туш различных видов сельскохозяйственных животных [1,67,83,125].
Как видно из таблицы 6, оленина отличается низким содержанием жировой и соединительной ткани и высоким содержанием мышечной ткани, что сказывается на убойном выходе. У оленей она составляет 45-53% против 44-49% у говядины и 41-44% - у баранины [17, 52, 84, 107].
Главным критерием качества мясного сырья является его пищевая ценность. В понятие пищевой ценности продукта, кроме основных показателей — химического состава, энергетической и пищевой ценности, входят также степень перевариваемости продукта и его вкусовые достоинства.
Химический состав и количественное соотношение этих веществ зависят от вида, породы, пола, возраста, физиологического состояния, условия кормления, времени, способа и условий убоя животного, а также от части туши и других факторов.
Содержание золы в мясе оленя является стабильным показателем и не зависит от породы, возраста и упитанности. Оленина отличается небольшим содержанием жира (до 9%). По энергетической ценности оленина близка к конине.
Количество и качество соединительных белков мяса существенным образом влияет на качественные показатели готового продукта - его консистенцию и сочность.
Данные таблицы 8 показывают, что в оленине содержится большое количество экстрактивных веществ по сравнению с другими видами мяса. Известно, что экстрактивные вещества являются важной составной частью мяса. К ним относятся вещества, не содержащие и содержащие азот, но не являющиеся белками - карнозин, ансерин, карнитин, креатин, АДФ, АТФ, АМФ и некоторые другие. По данным ряда ученых, экстрактивные вещества обусловливают специфичность вкуса мяса, возбуждают аппетит и стимулируют секрецию пищеварительных соков. К этой группе относится и гликоген.
Гликогена в оленине почти в 2 раза больше (700-900 мг %), чем в говядине (432 мг %) и во столько же раз меньше, чем в конине (1669 мг %). В этом ее большое достоинство, так как гликоген определяет вкусовые качества оленины. Они более выражены, чем у говядины, но, в то же время, не такие специфические, как у конины. Кроме того, высокое содержание гликогена указывает на возможность длительного протекания процесса автолиза. Экспериментальных данных по протеканию автолитических процессов в оленине в процессе хранения нет, и это требует дополнительных исследований.
Краткая характеристика основных групп мясопродуктов, предназначенных для школьного питания
Как показано в разделе 1.1, одним из важных видов пищевых продуктов, необходимых для питания детей школьного возраста, являются мясо и мясопродукты. В последние годы в нашей стране производится целый ряд мясных изделий, предназначенных для школьного питания.
Среди мясопродуктов школьного питания известны такие ассортиментные группы, как: - полуфабрикаты рубленые, выпускаемые в различных термических состояниях (охлажденные, замороженные); - колбасные изделия (вареные колбасы, сосиски, сардельки); - деликатесные изделия (карбонат, буженина, шейка и другие); - фаршевые консервы.
К полуфабрикатам, предназначенным для питания школьников, относятся котлеты, выпускаемые в замороженном стоянии «Аппетитные», «Ладушки» и фарши для них (ТУ 9214-209-00008064-97). Эти полуфабрикаты вырабатывают с использованием говядины и свинины с добавлением овощей, сухого обезжиренного молока, яйцепродуктов, хлеба пшеничного, соли поваренной и экстрактов пряностей. Котлеты и биточки низкокалорийные предусматривают использование овощей и круп до 30% взамен основного сырья - мяса (ТУ 9214-786-00419779-2003); фрикадельки «Детские», изготавливаемые по ТУ 9214-609-0041979-2001 и предназначенные для питания школьников младшего возраста, включают в свой состав котлетное говяжье и свиное мясо, крупу манную, молоко коровье цельное, лук репчатый, соль и специи [87].
Среди замороженных и быстрозамороженных полуфабрикатов следует отметить такие, как ромштексы «Диетический» и «Чипполино», которые можно использовать для дошкольного питания и питания детей школьного возраста — 6-7 лет. Рецептуры этих мясопродуктов предусматривают использование говядины и полужирной свинины, молочных и растительных белков, специальных сортов соли, а также пряностей. В качестве пряностей используются экстракты укропа, петрушки, сельдерея.
К колбасным изделиям для школьного питания относятся «Колбаса детская вареная высшего сорта» (ТУ 9213 - 208-00008064-2002), колбаски «Детские витаминизированные» (ТУ 9213-733-00419779-2002), сардельки «Школьные», «Детские» (ТУ 9213 -798-0049779-2004). Среди деликатесных изделий известны мясопродукты из свинины: свинина, запеченная для детей школьного и дошкольного возраста, карбонат и шейка запеченная (ТУ 9213 -421-00419779-99). К консервам, предназначенным для питания школьников, относятся: «Завтрак мясной детский» (ТУ 9216 -772-00419779-2003).
Таким образом, анализ литературных источников показывает, что имеется определенный ассортимент мясных и комбинированных мясных продуктов на мясной основе для питания детей школьного возраста. Расширение ассортимента мясных продуктов для школьного питания позволит полнее удовлетворить потребности детей разного возраста и имеющих особенности и традиции питании.
Объектом исследования были туши оленей эвенкийской породы, I категории упитанности, массой 80-84 кг, в возрасте 1,5-2 года. Исследования проводились после разделки туш в убойном цехе опытного хозяйства ГУП ПТЛ «Туймаада Ас» (Республика Саха (Якутия) не позднее 2 часов после убоя с целью получения достоверных данных по гистологии.
Для обеспечения сопоставимости полученных результатов на всех этапах исследований использовали мясо заднетазовой части -крупнокусковой полуфабрикат (верхний кусок).
Результаты проводились в трех-, пятикратной повторности. В каждой серии опытов сырье отбирали по стандартным значениям рН (6,0-6,2) с помощью портативного рН-метра. Для приготовления фаршевых систем использовали односортную оленину.
Вторым объектом исследования был пищевой продукт - ламидан -гелеобразный по ТУ 9284-001-47-173883-01, полученный с ООО «Фауна».
Фаршевые модельные системы без введения растительного компонента обозначены нами как контрольные; фарши с введением ламидана - как опытные; модельные фаршевые системы и в дальнейшем котлеты приготавливались из охлажденного мяса, через 5 суток хранения при температуре 2±2С.
Образцы мясных полуфабрикатов вырабатывали массой 70±3г, чтобы обеспечить выход готовых котлет массой 50±3г, рекомендуемых для школьного питания.
Изучение возможности использования ламидана в производстве рубленых полуфабрикатов
Республика Саха имеет целый ряд особенностей: -эволюционно сложившаяся ситуация превалирования мясных продуктов в структуре питания; -малая минерализация почв, вод, воздуха по ряду минеральных веществ - йоду, микроэлементам, участвующим в кроветворении; -низкое потребление витаминов — аскорбиновой кислоты, токоферолов, каротиноидов и витаминов группы В; -наличие эндемического зоба, туберкулеза и анемии у детей школьного возраста.
В связи с этим целесообразно создание мясопродуктов, в частности рубленых полуфабрикатов, с измененным химическим составом и прежде всего по тем пищевым веществам, нехватка которых имеется в регионе.
Одним из путей повышения пищевой ценности мясопродуктов по витаминам и минеральным веществам является использование растительного сырья. Традиционно в технологии мясопродуктов используют некоторые виды сырья растительного происхождения. В нашем случае при выборе растительного компонента учитывали массовую долю пищевых веществ, нехватка которых наблюдается в питании школьников Якутии, его функционально-технологические характеристики и возможность сочетаемости с мясным сырьем.
Ранее исследованиями ученых доказана эффективность использования морской капусты как растительного сырья, богатого йодом (600-800 мг %), в технологии колбасных изделий. Однако использование морской капусты в натуральном состоянии возможно в рецептурах мясопродуктов, предполагающих тонкое измельчение — куттерование. В мясных изделиях, таких, как рубленые полуфабрикаты, проводится измельчение сырья с размерами частиц 2-3 мм, поэтому выбор растительного сырья ограничен предъявляемыми к нему требованиями с точки зрения органолептических свойств готовых мясных изделий. Этим требованиям отвечают гели, пасты, эмульсии, обладающие, помимо высокой пищевой ценности натуральных растений, хорошими функциональными свойствами.
С целью коррекции пищевой ценности мясного продукта в качестве компонента рецептур полуфабрикатов использовали ламидан. Ламидан -это продукт переработки бурых водорослей, прежде всего ламинарии японской, более известной как морская капуста. По органолептическим показателям это продукт гелеобразной консистенции, со слабым запахом йода и привкуса, темно-зеленого цвета.
По данным В.Г. Новосельцева, В. А. Лизогуб, В.И. Малых, особенностью ламидана является то, что в нем содержатся те же полезные вещества, что и в свежей морской капусте, но в более высокой концентрации, в более доступной для усвоения форме (биогель). По данным авторов, для одинакового воздействия на организм человека ламидана нужно в 20 раз меньше, чем свежей морской капусты. Ламидан содержит биологически активные вещества, такие, как альгинат натрия, макро- и микроэлементы, витамины А, Вь В2, С, РР, каротин, биотин, фукооксантин, аминокислоты, органический йод, растворимые полисахариды, водорослевую клетчатку, фукоидан, ламинин и другие соединения. Альгинаты - соли альгиновых кислот, единственным источником которых являются бурые водоросли ламинарии и фукусы, эффективно связывающие и выводящие из организма человека радионуклиды и тяжелые металлы. Сорбционный эффект ламидана составляет: по свинцу - до 98%, стронцию -90 и цезию - 137 - до 70%. Поглощаемые организмом человека радионуклиды - стронций и цезий - выводятся под влиянием альгината натрия и кальция до 100 %. С не меньшей эффективностью выводятся радионуклиды бария, лантана, цикория, рутения [48]. Альгината натрия и фукоидана в ламидане более 40-68%. Витамина С в нем в 9 раз больше, чем в шиповнике и лимонах, а ценных полисахаридов - в 30 раз больше, чем в других водорослях.
Современные фармакологические исследования выявили целый ряд лечебных свойств у препаратов, полученных из морской водоросли: адаптогенные, антимикробные, иммунотропные, желчегонные, диуретические.
Несмотря на имеющиеся литературные данные о применении ламидана в пищевой промышленности, в частности в хлебопекарной (хлеб «Морской» и «Ржано-пшеничный с ламиданом»), сведения о его химическом составе ограничены и противоречивы. Так, содержание йода в ламидане, по разным источникам, составляет от 500 до 1000 мкг/100г продукта. Очевидно, это связано с районом и сезоном вылова водоросли, а также предприятия, изготавливающего данный пищевой продукт. Существует даже несколько названий данного продукта — ламиналь, ламидан.
Изменение качества полуфабрикатов из рубленого мяса в процессе хранения
Использование ЭВМ при проектировании рецептур мясопродуктов не позволяет точное прогнозирование пищевой ценности готовых продуктов, поскольку применяемая программа не учитывает изменения в химическом составе сырья на технологических операциях. В связи с этим требуется получить экспериментальное подтверждение в каждом случае.
Данные по пищевой ценности рубленых полуфабрикатов, представленные в таблице 31, свидетельствуют о том, что котлеты обладают высокой пищевой ценностью.
Анализ пищевой ценности мясных полуфабрикатов с ламиданом позволяет сделать вывод о том, что котлета весом 70 г обеспечивает суточную энергетическую потребность за счет белковых и жировых калорий на 35,4%, что соответствует методическим рекомендациям для школьного питания [71, 72]. Содержание йода в продукте составляет 35-45% от суточной потребности школьника, поэтому можно говорить об обогащении мясных рубленых полуфабрикатов йодом.
Оценку пищевой ценности мясных продуктов также и по критериям значимости показателей, предложенных И.М. Скурихиным [119]. Согласно этим критериям значимость показателей принималась несущественной, если суточная потребность в белках, жирах удовлетворялась менее 2%, макроэлементах - менее 4%, макроэлементах и витаминах — менее 5%. Полученные значения принималась значимыми, если суточная потребность в пищевых веществах удовлетворялась до 10%. Когда потребность в пищевых веществах удовлетворялась более 10%, эта величина принималась как существенная.
Данные по пищевой ценности рубленых полуфабрикатов, представленных в таблице 31 свидетельствуют о том, что котлеты обладают высокой пищевой ценностью с существенными показателями и в соответствии с требованиями ГОСТ 52675 - 2006 (Полуфабрикаты мясные и мясосодержащие. Общие технические условия) относятся к группе «Мясные полуфабрикаты» категории Б [26].
Важное значение при оценке качества сырых рубленых полуфабрикатов имеют их функционально-технологические характеристики.
Полуфабрикаты с ламиданом по всем функционально-технологическим характеристикам имеют более высокие значения, чем котлеты без лами дана (табл. 32).
Важным требованием к продуктам для школьного питания является органолептическая характеристика продукта. Однако не всегда удается достичь гармонии между органолептическои характеристикой и сбалансированным содержанием нутриентов. Чтобы получить плотную и сочную консистенцию мясопродукта, рекомендуется выдерживать соотношение «белок : жир : вода» равным 1 : 1 : 4,5.
Качественные характеристики фаршевых систем рубленых полуфабрикатов представлены в таблице 33.
Соотношение «белок : жир : вода» в котлетах «Табаттан», равное 1 : 1,08 : 4,62, позволяет сохранять в продукте сочную консистенцию. Соотношение «белок : жир» соответствует требованиям, рекомендуемым для питания детей школьного возраста, проживающих в условиях Севера.
Таким образом, оценка пищевой ценности котлет свидетельствуют о том, что полуфабрикаты обладают высокой пищевой ценностью.
Как показали исследования, во всех образцах проб после замораживания (0 сутки), а также после хранения (30 суток) в замороженном виде присутствуют мезофильно-аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы в допустимых количествах, бактерии группы кишечной палочки, патогенные микроорганизмы, в том числе Salmonella и L. monocytoqenes в эксперименте не обнаружены.
Таким образом, результаты проведенных исследований подтверждают, что разработанные мясные замороженные полуфабрикаты предназначенные для питания школьников, полностью соответствуют требованиям, которые предъявляются к микробиологическим показателям продуктов, принадлежащих к вышеназванной ассортиментной группе.
Одним из процессов, обусловливающих порчу пищевых продуктов при хранении, является окисление жирового компонента продукта. Нежелательные изменения органолептических показателей, происходящие при хранении полуфабрикатов, зависят от накопления продуктов окисления липидов и взаимодействия их с другими соединениями. Известно, что ламидан содержит аскорбиновую кислоту, токоферолы, каротиноиды, которые известны как достаточно сильные антиоксиданты. В связи с этим интерес представляло изучение влияния ламидана на скорость процесса окисления липидов в мясных полуфабрикатах при хранении. Об этом влиянии судили по количеству накопления первичных продуктов окисления — перекисей.
Установлено ингибирование окислительных процессов липидной составляющей мясных полуфабрикатов с ламиданом по отношению к контрольным образцам, о чем свидетельствует снижение пероксидного числа на 5-5,6% через 30 суток хранения (табл. 35).
