CC BY
52
Техно гогии пищевой и т
АПК-продукты з А
и промыш ценности № 2, 2016
УДК 637.143
Исследование влияния режимов LT-LT-обработки на потребительские свойства и стабильность при хранении полуфабрикатов из мяса птицы
A study on the effect of LT-LT-processing on the consumer properties and storage stability of the semi-finished poultry meat
Профессор H.C. Родионова, доцент E.C. Попов, студент А.Ю. Радченко (Воронежский государственный университет инженерных технологий) кафедра сервиса и ресторанного бизнеса, тел. (8473)255-37-72 E-mail: [email protected]
Professor N.S. Rodionova, Associate Professor E.S. Popov, Student A.Ju. Radchenko (Voronezh state university of engineering technologies) chair of service and restaurant business, tel. (8473) 255-37-72 E-mail: [email protected]
Реферат. После анализа развития отрасли организации питания следует вывод о внедрении в производство инновационных технологий обработки пищевых продуктов, направленных на снижение технологических потерь и максимальное сохранение пищевой и биологической ценности сырья при тепловой кулинарной обработке, увеличение срока годности, а также обеспечение высоких потребительских характеристик кулинарной продукции. Проекционным направлением совершенствования в данной области является обработка сырья при щадящих температурных режимах с предварительной вакуумной упаковкой в полимерную термоустойчивую тару (LT-LT-обработка), позволяющая получать различные продукты питания, например, такие, как мясо, рыбу, птицу, овощи, фрукты, подливы и соусы, при сохранении технологических, структурно-механических, органолептических свойств и показателей микробиологической безопасности. В качестве исследуемого объекта представлено мясо птицы, предварительно вакуум-упакованное в полимерную тару при 363 - 368 К, что позволяет повысить биологическую ценность на 7,0 - 8,0 % и увеличить выход готовых изделий на 15,0 - 20,0 % при обеспечении срока годности до 3-4 сут в нерегулируемых температурных условиях. Определены режимы предварительного подмораживания полуфабрикатов, обеспечивающие сохранение формы их нарезки при упаковывании и термической обработке. Данная технология позволяет расширить возможности использования продуктов для предприятий HoReCa в качестве полуфабрикатов при приготовлении широкого ассортимента холодных и горячих блюд, а также для специального питания (чрезвычайные ситуации, полевые условия, туризм, экспедиции).
Summary. After analyzing the development of the industry of catering, the conclusion about high potential development and its introduction into production of innovative food processing technologies aimed at reducing process losses and maximum preservation of food and biological value of raw material in thermal culinary processes, increasing shelf life and ensuring high consumer properties of culinary products. Projection area of development in this area is the processing of raw materials at moderate temperatures with pre-vacuum packing in plastic heat-resistant containers, known as LT-LT-processing, allowing to obtain different foods such as, meat, fish, poultry, vegetables, fruit, gravies and sauces, while maintaining technological, structural-mechanical, organoleptic properties and microbiological safety indicators.As the studied object presents chicken meat, pre-vacuum-Packed in plastic containers, 363 - 368 K, which allows to increase biological value of 7.0 - 8.0 % and to increase the output of finished products at 15.0 - 20.0 %, while providing shelf life up to 3-4 days in an unregulated temperature conditions. Defined modes pre subfreezing semi-finished products, ensuring the preservation of their meats for packing and thermal treatment. The application of this technology allows to extend the applicability of the studied products for companies HoReCa as intermediates in the preparation of a wide range of cold and hot dishes, as well as for the special power (emergency, field conditions, travel, expedition).
<£> Родионова H.C., Попов E.C., Радченко А.Ю., 2016
Ключевые слова: мясо птицы, вакуумная упаковка, тепловая обработка, замораживание, показатели качества, срок годности.
Keywords: chicken meat, vacuum packaging, thermal processing, freezing, quality indicators, shelf life.
Одной из проблем при кулинарной обработке мясного сырья является потеря массы, снижение биологической и пищевой ценности в процессе термического воздействия. Применение технологии LT-LT-обработки позволяет снизить перечисленные нежелательные последствия. Однако при вакуумном упаковывании мяса птицы происходит деформация первоначальной формы, усиливающаяся при последующем термическом воздействии, в результате чего ухудшается внешний вид блюд. Для сохранения первоначальной формы необходимо изменить структурно-механические свойства мяса птицы, например замораживанием, однако, при этом может возникнуть проблема снижения качества.
Цель работы - обоснование технологических режимов LT-LT-обработки мяса птицы, обеспечивающих сохранение заданной геометрической формы, гарантированный уровень пищевой и биологической ценности, пролонгированный срок годности.
Объект исследования - мясо птицы различных геометрических форм и размеров, применяемых при приготовлении блюд: кубик (0,7><0,7 см), крупный брусок (3,0Х0,8Х0,8 см) и фарш (решетка 0,3 см) в виде слоя толщиной 0,7 см.
Упаковка мяса птицы производилась в вакуумно-упаковочной машине Besser vacuum серии FAVORIT с конечным давлением 200 Па при толщине полиэтиленовой пленки 140 мкм. В ходе тепловой обработки исследовали диапазон температур 353...373 К. Влагосодержание теплоносителя поддерживалось равным 100 %. Степень кулинарной готовности контролировали с интервалом в 30 с, процесс завершали при достижении требуемых органолептических показателей и стабилизации массы образца [4, 6]. Замораживание мяса птицы проводили в шкафу шокового охлаждения Zanussi с градиентом охлаждения 1,0 С в минуту. Температуру в слоях мяса птицы контролировали с помощью термокерна. В качестве контроля исследовали образцы мяса птицы, обработанные традиционным способом (тушение) [5].
Экспериментальные результаты показали, что применение LT-LT-обработки способствует сокращению потерь массы образцов мяса птицы в 1,22-2,22 раза -для кубика, в 1,20-1,88 раза - для крупного бруска, в 1,33-1,76 раза - для фарша (рис. 1).
Экспериментальные зависимости скорости обезвоживания исследуемых образцов животного сырья (рис. 2) иллюстрируют наличие трех периодов обезвоживания, характеризующих этап прогрева образца (участок возрастания скорости обезвоживания), этап удаления свободной влаги (участок постоянной скорости обезвоживания) и этап удаления связанной влаги (участок падающей скорости обезвоживания). Полученные данные подтверждают, что наличие полимерной упаковки, а также характеристики теплоносителя в рабочей камере аппарата оказывают существенное влияние на сохранение большего количества влаги животного сырья в связанном состоянии.
100 95 90 85 80
«
1-: 1
*
V N ( 1 1-4 а
—1 Гй 4 3
\
б
0 10 20 .10 40 <0 40 "О 80 90 1001 ш|н
а
юо 95 90 85 8(1
100
9* 90 «5 80 75
70 6'
к
Г- \
} • • 1-1
К] {
V -А 1
<>
О II) 20 (О 40 <0 6)1 ТО 811 90 |<Ю,и|и
Л и 1
* . к 4 >
м
=
О III 20 .10 40 5 0 60 70 80 90 1110' и,и
в
Рис. 1. Зависимость изменения массы образцов мяса птицы (а - кубик; б - крупный брусок; в - фарш (слой толщиной О,7 см) от продолжительности процесса ЬТ-ЬТ- обработки при различных температурных режимах, К: 1 - 353; 2 - 358; 3 - 363; 4 - 368; 5 - 373; 6 - контроль
Из анализа полученных данных следует, что скорость перехода влаги в газообразное состояние в экспериментальных образцах ниже соответствующих значений, достигаемых при обработке традиционным способом: в 1,22-1,65 раза -для кубика; в 1,30-2,0 раза - для крупного бруса; в 1,22-2,10 раза - для фарша. Минимальное количество влаги, удаленное при обезвоживании, отмечено в образцах, подвергнутых тепловой обработке в форме фарша (слой толщиной 0,7 см), что объясняется максимальными технологическими потерями по сравнению с остальными исследуемыми формами образцов при ЬТ-ЬТ-воздействии.
Одной из проблем широкого внедрения ЬТ-ЬТ-обработки на предприятиях отрасли организации питания является потеря заданной геометрической формы и деформация продукта в процессе предварительного вакуумирования, что делает невозможным последующее использование продукта при приготовлении холодных блюд и ухудшает внешний вид горячих блюд.
В ходе экспериментальных исследований установлено, что механическая прочность, достаточная для сохранения формы при вакуумном упаковывании мясных полуфабрикатов, достигается при понижении температуры в поверхностном слое (0,5-1,0 мм) до 271 К [3].
омышленности
(
1
4
1 V
/ V,
■ 1 a - • *•
Рис. 2. Зависимость скорости обезвоживания образцов мяса птицы (а - кубик; б - крупный брусок; в - фарш (слой толщиной О,7 см) от различных температурных режимов LT-LT- обработки, К: 1 - 353; 2 - 373; 3 - обработка традиционным способом
Практический интерес представляет изучение влияния температуры хладоносителя на формирование кристаллов льда в поверхностном слое продукта, от размеров и формы которых в значительной степени зависит конечная структура и консистенция продукта после термообработки (рис. 3). Экспериментальные исследования проводили с применением электронного микроскопа «Eclipse 80i»
[1.4].
f 1
а
б
Рис. 3. Микрофотографии прослоек льда в поверхностном слое образцов мяса птицы, замороженных при различных температурах, К: а - 243; 6-249; в - 255 (увеличение в 400 раз)
в
в
Исходя из анализа микрофотографий замороженного поверхностного слоя мяса птицы следует, что в образцах, обработанных при Т = 243 К, прослойки льда имеют более узкий интервал размеров, а следовательно, в процессе замораживания достигается лучшее сохранение микроструктуры исследуемого сырья (рис. 4).
г 120
г
я
| 90
ВС
0
1 60
1>
г* ГЗ
240 245 250 Т. К 255
Рис. 4. Размер кристаллов льда замороженного поверхностного слоя образцов мяса птицы
С целью выявления влияния режимов замораживания на технологические потери в процессе последующей ЬТ-ЬТ-обработки, замороженное мясное сырье подвергалось вакуумной упаковке в полимерные пакеты при условиях, описанных выше. В исследуемых образцах контролировали степень кулинарной готовности, которая определялась достижением требуемой консистенции готового продукта, а также стабилизацией его массы.
Установлено, что изменение массы образцов подмороженного мясного сырья в процессе ЬТ-ЬТ-обработки (рис. 5) зависит от режимных параметров процесса предварительного замораживания поверхностного слоя.
1
1
т. I
1
»
у
V- V. I 1
ч —7 I
о ю :о зо 40 ?о 60 том'-"»»
в
Рис. 5. Зависимость изменения массы образцов мяса птицы (а - кубик; б - крупный брусок; в -фарш), замороженных при различных температурах хладоносителя (1 - 243 К; 2 - 249 К; 3 - 255 К), от продолжительности ЬТ-ЬТ- обработки при Т = 368 К
Внешний вид пищевых продуктов, полученных с применением ЬТ-ЬТ-обработки, с предварительным замораживанием поверхностного слоя и без предварительного замораживания представлен на рис. 6.
Рис. 6. Образцы мяса птицы в форме кубика: а - контроль; б - опыт (Т = 368 К)
Можно отметить, что образцы мяса птицы, подвергнутые предварительному замораживанию поверхностного слоя и последующей ЬТ-ЬТ-обработке, обладают более четко выраженной геометрической формой, что расширяет возможности применения данных продуктов при приготовлении холодных и горячих блюд.
Полученные экспериментальные данные, характеризующие содержание жира, белка и биологическую ценность опытных образцов мяса птицы, представлены в табл. 1 [1, 4].
Таблица 1
Характеристика биологической ценности исследуемых образцов мяса птицы
Наименование показателя Образец, не подвергнутый тепловой обработке Контроль Опыт
Температура, К
353 373
Массовая доля белка, % 18,50 30,27 24,56 22,12
Массовая доля жира, % 12,38 7,83 9,40 9,05
КРАС, % 11,60 29,10 26,56 32,85
БЦ, % 88,40 60,90 73,44 67,15
Применение ЬТ-ЬТ-обработки положительно влияет на показатели биологической ценности полуфабрикатов, которые повышаются на 8 - 12 % по сравнению с контрольными образцами. При этом максимальной биологической ценностью обладают образцы, подвергнутые ЬТ-ЬТ-обработке при температуре 353 К. Исследование микробиологических показателей образцов мяса птицы в процессе хранения показало, что время достижения критических значений количества КМАФАНМ (КОЕ/г) зависит от температурных режимов хранения (табл. 2) [2, 6].
Таблица 2
Изменение показателей КМАФАНМ (КОБ/г) ЬТ-ЬТ-обработанного мяса птицы
Контроль Опыт
Продолжительность хЛ ранения, сут при Т = 298+2,0 К)
1 2 1 3 5
3,0х103 4,2х 105 Менее 1,0x10! 3,9хЮ2 3,2х 104
Продолжительность хранения, сит при Т = 276+2,0 К)
1 2 4 8 12
5,2x10! 7Дх 103 4,5x101 2,5хЮ3 4,3х Ю4
При температурах хранения 298±2,0 и 276±2,0 К время достижения критических значений микробиологической обсемененности составило 4 и 10 сут, в контрольных образцах - 24 и 48 ч. В течение исследуемых сроков хранения не были обнаружены: Escherihia сой, Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens и Listeria monocytogenes.
Таким образом, LT-LT-обработка образцов мяса птицы позволяет повысить пищевую и биологическую ценность, замедлить гидролитические процессы при хранении. Микробиологические показатели образцов мяса птицы, подвергнутого LT-LT-обработке, не превышают нормативных значений и остаются стабильными в течение 4-5 сут при хранении в нерегулируемых температурных условиях, что делает возможным рекомендовать данные продукты для организации питания в нестационарных полевых условиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антипова, Л. В. Физические методы контроля сырья и продуктов в мясной промышленности [Текст]. Лабораторный практикум : учеб. пос. / Л.В. Антипова, Н.Н. Безрядин, С. А. Титов [и др.]. - СПб. : ГИОРД, 2006. - 200 с.
2. Блэкберн, К. Микробиологическая порча пищевых продуктов [Текст] / К. Блэкберн. - СПб. : Профессия, 2008. - 784 с.
3. Пат. 2528499 Российской Федерации, МПК A23L 3/00. Способ производства пищевых продуктов / Родионова Н.С., Попов Е.С., Гончаров P.O., Де-Соуза Л.Д.К.; опубл. 20.09.2014.
4. Рогов, И.А. Химия пищи [Текст] / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко. - М. : КолосС, 2007. - 853 с.
5. Родионова, Н.С. Sous-Vide обработка мелкокусковых полуфабрикатов из мяса говядины: режимы и показатели качества [Текст] / Н.С. Родионова, Е.С. Попов // Пищевая промышленность. - 2015. - № 10. - С. 32-34.
6. Стеле, Р. Срок годности пищевых продуктов: расчет и испытание [Текст] / Р. Стеле. - СПб.: Профессия, 2006. - 500 с.
REFERENCE
1. Antipova L.V., Bezryadin N.N., Titov S.A. Fizicheskie metody kontrolya syr'ya i produktov v myasnoy promyshlennosti [Physical methods of control of raw materials and products in the meat industry], Moscow, 2006, 200 pp. (Russian).
2. Blekbern K. Mikrobiologicheskaya porcha pishchevykh produktov [Microbiological damage of foodstuff], St. Petersburg, 2008, 784 pp. (Russian).
3. Rodionova N.S., Popov E.S., Goncharov R.O., De-Souza L.D.K. Sposob proizvod-stva pishchevykh produktov [Process for producing a food], Patent RF № 2528499, 2014 (Russian).
4. Rogov I.A., Antipova L.V., Dunchenko N.I. Khimiya pishchi [Food chemistry], Moscow, 2007, 853 pp. (Russian).
5. Rodionova N.S., Popov E.S. Sous-Vide obrabotka melkokuskovykh polufabri-katov iz myasa govyadiny: rezhimy i pokazateli kachestva [Sous-Vide process small-sized semi-finished beef: modes and quality indicators], Pishchevaya promyshlennost', 2015, No 10, pp. 32-34 (Russian).
6. Stele R. Srok godnosti pishchevykh produktov: raschet i ispytanie [The shelf life of food products: the calculation and testing], St. Petersburg, 2006, 500 pp. (Russian).
