Введение к работе
Актуальность работы
За последние годы мясо птицы стало одним из самых популярных видов сырья для мясоперерабатывающей промышленности. При переработке птицы, наряду с наиболее ценными частями, получают и сырье со значительно меньшим содержанием мышечной ткани, которое чаще всего подлежит механической обвалке. Высокая технологичность, значительное содержание белка, а также низкая стоимость сделали мясо птицы механической обвалки (МПМО) сырьем повышенного спроса в России. Однако использование механической обвалки снижает окислительную устойчивость МПМО и сроки годности получаемой продукции.
Предохранение мясных продуктов от окислительной порчи в большинстве случаев сводится к защите их жировой составляющей, при окислении которой образуются вещества, не только ухудшающие качественные характеристики продукта, но и способные причинить вред здоровью человека. В настоящее время широко используются различные химические антиоксиданты и хелаторы ионов металлов, механизм действия которых заключается в обрыве реакционных цепей.
Возможность применения бактериальных ферментов, способных инактивировать активные формы кислорода (АФК) (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза), для торможения окислительной порчи в пищевых продуктах рассматривалась зарубежными специалистами. Однако низкий выход энзимов и дорогостоящие выделение и очистка делают применение чистых ферментов в промышленных масштабах нецелесообразным. Поэтому является перспективным косвенный путь - включение антиоксидантних энзимов в мясные продукты посредством введения стартовых культур, продуцирующих инактивирующие АФК ферменты и растущих в мясных системах. Кроме того внесение стартовых культур эффективно ингибирует санитарно-показательную и патогенную микрофлору при производстве мясопродуктов за счет синтеза специфических метаболитов и антимикробных веществ.
Теоретическим и практическим работам, основанным на фундаментальных исследованиях в области биотехнологии, посвящены многочисленные научные труды отечественных и зарубежных ученых: Л.В. Антиповой, В.И. Ганиной, Н.Н. Липатова (мл.), А.Б. Лисицына, И.А. Рогова, Л.Ф. Митасевой, Е.И. Титова, В.В. Хорольского, M.J. Taylor, Т. Richardson, M-Y. Lin, I. Fridovich, F. Leroy, M.S. Ammor, M.B. Pedersen, C. Barrieere, R. Talon, A.M. Michelson и др.
Цель и задачи исследования
Целью работы является разработка технологии рубленых полуфабрикатов из мяса птицы механической обвалки с использованием стартовых культур, инактивирующих активные формы кислорода.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
провести скрининг молочнокислых микроорганизмов различных таксонов из, коллекции МГУПБ на стабильную способность инактивировать АФК; \
выбрать штаммы с максимальными антиоксидантными свойствами, сгруппировать их в бактериальные композиции и протестировать на отсутствие
антагонизма внутри композиций;
исследовать влияние бактериальных композиций на окислительные процесс в модельных фаршевых системах (МПМО);
выбрать бактериальную композицию, максимально ингибирующ окислительные процессы в мясном сырье, на ее основе разработа бактериальный препарат и утвердить техническую документацию на него;
исследовать два способа внесения бактериального препарата в проду напрямую при фаршесоставлении и в составе композита (МПМО бактериальный препарат);
подобрать рациональную дозу композита в рецептуре рублено полуфабриката и определить максимальную продолжительность хранения;
разработать технологию рубленых полуфабрикатов с использование бактериального препарата;
разработать и утвердить техническую документацию на рублень полуфабрикаты с бактериальным препаратом;
провести апробацию технологий в промышленных условиях.
Научная новизна работы
Установлена способность молочнокислых микроорганизмов из коллекц МГУПБ, относящихся к родам Lactobacillus, Pediococcus, Staphylococc инактивировать АФК.
Выявлены штаммы, обладающие максимальными антиоксидантны свойствами и активно связывающие ионы металлов переменной валентности ( curvatus 102, L. sakei 105, P. acidilactici 27, L. curvatus 1, L. casei 10, P. acidilact 38, P. pentosaceus 28), и установлено отсутствие антагонистического действ этих штаммов по отношению друг к другу.
Обосновано влияние бактериальных композиций на ход окислительн процессов в мясе птицы механической обвалки:
на 4 сут хранения при температуре 4 С снижение количества первичн продуктов окисления составляет в среднем 25%, а вторичных продукт окисления - в среднем 23,4%;
через 4 сут хранения при температуре 4 С происходит увеличен антиоксидантной емкости гидрофильной фракции в среднем на 61%, липофильной фракции - в среднем на 109%.
Показано, что внесение в рецептуру котлет 30% композита (МПМО
бактериальный препарат) обеспечивает увеличение количества ненасыщенн
жирных кислот, незаменимых аминокислот фенилаланина и метионина, а тг
пролина, глицина, аланина и аргинина в составе суммарного белка, повыш
биологическую ценность продукта, улучшает органолептические характерист
и микробиологическую стабильность продукта.
Практическая значимость
Разработан бактериальный препарат «Лактомикс» для произволе
ферментированных мясных изделий, позволяющий снизить окислительную по
в мясном сырье, и утверждена техническая документация на него (ТУ 9229-045-02068640-07).
Определена рациональная доза композита в рецептуре мясного рубленого полуфабриката котлеты «По-домашнему», равная 30%, и установлен максимальный срок годности, который составил 72 ч.
Разработана технология рубленого полуфабриката купаты «Из птицы» с бактериальным препаратом «Лактомикс», и утверждена техническая документации на него (ТУ 9214-350-23476484-08).
Проведена промышленная выработка охлажденных рубленых полуфабрикатов котлеты «По-домашнему» с 30%-ой заменой мясного сырья композитом и купаты «Из птицы» с добавлением бактериального препарата «Лактомикс» в условиях мясоперерабатывающего комбината ООО «Метатр».
Апробация работы
Основные положения работы и результаты исследований были представлены на следующих конкурсах и конференциях: «Живые системы и биологическая безопасность населения» (Москва, 2006, 2007, 2008); «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания» (Москва, 2009); Международная научно-практическая конференция «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» в рамках Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития»" (Москва, 2008); IV Международный научно-практический симпозиум «Микробные биокатализаторы и их роль в нано- и биотехнологии» (Москва, 2008), 11-ая Международная научная конференция памяти В.М. Горбатова «Тенденции и перспективы развития инновационных и информационных технологий перерабатывающей промышленности» (Москва, 2008); V Московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2009 г.); 12-ая Международная научная конференция памяти В.М. Горбатова «Обеспечение продовольственной безопасности России через наукоемкие технологии переработки мясного сырья» (Москва, 2009); Московская международная научно-практическая конференция «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 2010 г.).
Результаты работы отмечены дипломом на конкурсе ассоциации «Университетский комплекс прикладной биотехнологии» (Москва, 2008); дипломом и медалью за научную работу по изучению антиоксидантнои емкости ферментированных мясных систем, представленную на конкурсе молодых ученых на лучшую научно-исследовательскую работу в рамках международной научно-практической конференции «Биотехнология: экология крупных городов» (Москва, 2010 г.).
Присуждена премия и присвоено звание «Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники для молодых ученых».
Новизна решений защищена патентом, справками о депонировании стартовых культур в ВКПМ ФГУП ГосНИИгенетика. Практическая значимость работы подтверждена утвержденной органами Роспотребнадаора технической документацией, актами о дегустации и опытно-промышленной выработке.
Публикации
По результатам исследований, изложенных в диссертационной работ опубликовано 18 печатных работ, в т.ч. статей в журналах, рекомендованных В А] - 3, в других изданиях - 2, 1 патент, лабораторный практикум для студенто специальностей 260301,240901,240902 и бакалавров направления 260100.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, метод исследования, экспериментальной части с обсуждением результатов исследовани выводов, списка литературы, содержащего 148 источника, в том числе 77 раб зарубежных авторов, и 9 приложений. Работа изложена на 128 страниц машинописного текста, содержит 17 таблиц и 19 рисунков.
