CC BY
3
УДК 664.921.1 Табл. 4. Ил. 3. Библ. 9.
исследование влияния
замены растительного сырья на качество изделий колбасных
сухих сыровяленых
Золотарева Т.В., Храмова В.Н., доктор биолог. наук, Селезнева Е.А.
Волгоградский Технический Университет
Ключевые слова: экструдированный нут, сыровяленая колбаса, кинетика сушки, ускоренная технология
Реферат
Цель работы - выявить влияние замены растительного сырья в количестве 5% от мясного сырья на скорость сушки и изменение содержания белка в готовом продукте в зависимости от рецептуры образца колбасного изделия. Для определения кинетики сушки был сделан расчет массовой доли влаги в продукте, и осуществлен экспериментальный замер до момента, как её уровень достиг расчетного. Также произведено измерение рН продукта. В ходе работы определены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели колбасных изделий, изготовленных с добавлением нутового экструдата. Результаты работы показывают, что добавление растительного компонента положительно влияет на скорость сушки, а также повышает содержание белка в готовом колбасном изделии. Следовательно, был получен продукт высокого качества по ускоренной технологии.
INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF REFRACTORY MATERIALS ON THE QUALITY OF sausage DRY CHEESE PRODUCTS
Zolotareva T.V., Khramova V.N., Selezneva E.A.
Volgograd Technical University
Key words: extruded chickpeas, cured sausage, drying kinetics, accelerated technology
Summary
The aim of this work is to identify the impact of the replacement plant material in an amount of 5% of the raw meat on the drying speed and change of protein content in the finished product depending on the formulation of sample meat products. To determine the kinetics of drying was calculated the mass fraction of moisture in the product and carried out experimental measurements until the level has reached the estimated. Then measure the pH of the product. Also in the course of work determined by organoleptic, physico-chemical and microbiological characteristics of sausages produced with the addition of gram of extrudate. The results show that the addition of vegetable component has a positive effect on the drying speed, but also increases the protein content in the finished sausage product. Thus was obtained a high quality product on the accelerated technology.
Введение
Мясной продукт - основной источник белков в ежедневном рационе. Для увеличения объемов выпуска мяса и мясопродуктов ежегодно реконструируют и вводят в эксплуатацию мясоперерабатывающие предприятия. Производство мясных продуктов требует рационального использования сырья, позволяющего сохранить его исходное качество в процессе переработки. При переработке убойных животных и птицы образуются значительные объемы побочного сырья, которые еще недостаточно полно используются на пищевые цели, в том числе и для выработки колбасных изделий. Конечно, решение этих задач возможно на современном производстве, способном комплексно использовать имеющиеся ресурсы. Совершенствование технологии производства мясных продуктов, расширение ассортимента колбасных изделий способствует полному удовлетворению потребностей населения [1].
Для увеличения объемов производства мясных изделий, сохранения и стабилизации качества продукта наряду с основным сырьем применяют различные белковые добавки растительного происхождения, по своим свойствам приближающиеся к мышечным белкам. По данным последних исследований, в России растет количество потребителей, которые не просто выбирают продукты по внешнему виду, а внимательно вчитываются в этикетку: их интересуют сроки годности продукта, наименование завода производителя и, конечно, состав [5].
Нут - уникальное растение с высоким содержанием биологически активного и высокопитательного белка. Бобы нута для здоровья людей настолько полезны, что можно назвать золотым зерном. В нуте содержатся почти все виды минералов, солей, микроэлементов, витаминов и другие, биологически активные вещества, пригодные для обеспечения и поддержания здоровья человеческого организма в целом. 100 грамм нута содержит от 300 до 500 ккал, в зависимости от видов и места произрастания [3, 7]. В составе нута обнаружены витамины: С, Н, А, В, В, В, В, В. Особенно много в нем фолиевой кислоты, в которой нуждаются беременные, сердечники и люди с нестабильным давлением крови.
Цельные нутовые бобы отличаются значительным содержанием высококачественного белка, жиров, углеводов, клетчатки, полиненасыщенных жирных кислот. Кроме того, в состав бобов входят биологически активные вещества: фито-стеролы, флаваноиды, сапонины. Нуто-вые продукты обладают лечебно-профилактическими свойствами, они помогают восполнить железодефицит в организме, стабилизируют уровень сахара в крови, стимулируют работу сердечнососудистой системы, снижают уровень холестерина в крови, содержат мало калорий и рекомендованы людям, больным диабетом. Благодаря этим свойствам продукты переработки нута широко используют в технологии специальных продуктов для диетического и профилактического питания [4].
Одной из важнейших задач пищевой индустрии является разработка технологий, позволяющих получать продукты с высокой пищевой ценностью, одновременно недорогие и доступные, с использованием новых и дополнительных источников белка. Нутовые белки отличаются наиболее высокой среди растительных источников биологической ценностью. Полноценность аминокислотного состава белков нута сопоставима с их содержанием в белках мышечной ткани. Это качество нутовых белков позволяет оперативно решать актуальную проблему улучшения белкового питания населения страны [8, 9].
В настоящее время мясная промышленность вырабатывает обширный ассортимент деликатесных изделий из традиционного сырья. Производство комбинированных продуктов на основе мяса и белковых добавок растительного происхождения позволяет получить продукты с улучшенными органолептически-ми характеристиками, обогащенные белковым и аминокислотным составом при снижении себестоимости их выработки.
Одной из актуальных проблем в питании человека является развитие сегмента функциональных продуктов питания. Для этого была разработана рецептура сыро-вяленых колбас с заменой части мясного сырья на растительное.
Концепция здорового питания населения России, принятая с изменениями и дополнениями до 2018 года, предусматривает разработку технологий производства качественно новых безопасных
пищевых продуктов общего и специального назначения, которые должны способствовать сохранению и укреплению здоровья и быть сбалансированы по химическому составу. Для этого необходимо обогащать мясные продукты растительными компонентами. Внесение растительных ингредиентов с повышенным содержанием белка, клетчатки обусловлено тем, что в процессе переработки мясного сырья и производства мясопродуктов происходит потеря питательной, в частности, микроэлементной ценности, разрушение витаминов, что связано с режимами технологической обработки. Поэтому необходимы: разработка и освоение новых технологий, новые пути в развитии пищевых продуктов для восполнения недостающих микроэлементов в рационе питания. Внесение в мясной фарш сырья растительного происхождения можно рассматривать как один из способов получений высококачественных мясных продуктов с регулируемыми свойствами [6].
Материалы и методы
Была поставлена цель: создать мясной продукт с ускоренной сушкой и применением функциональных добавок. Добиться этого возможно путем использования регионального мясного сырья, в частности говядины от мясного скота региональных производителей и частичной заменой его на растительное сырье, в частности на нут. Нут - это зернобобовая культура, культивируемая в Поволжье, всегда дает отличный урожай. Нут неприхотлив и отличается спектром полезных качеств. Количество белка в нем достигает 32,4 %. По аминокислотному составу нут сбалансирован и близок к животному белку. Нут также содержит лецитин, рибофлавин, тиамин, холин, селен, фосфор, калий, магний. Химический состав нута приведен в таблице 1.
Потребление нута в натуральном виде низко из-за его специфического запаха, для решения этой проблемы нут экструдируется. Благодаря процессу экструзии, улучшаются вкусовые качества культуры, образуются новые различные ароматические вещества, происходит
Таблица 1 Химический состав нута
Показатель Содержание, % к сухому веществу
Зерно нута Экструдированный нут
Белок 28,00±1,00 35,02±1,22
Жир 5,50±0,50 3,02±0,22
Углеводы 59,5±1,70 50,52±1,52
Вербаскоза 4,10±0,07 2,48±0,07
Рецептура образцов, кг/100 кг несоленого сырья
Таблица 2
Наименование сырья Образец контрольный Образец 1 Образец 2
Говядина в/с 90 85 85
Жир-сырец 10 10 10
Нут - 5 5
ИТОГО несоленого сырья 100 100 100
Вода - - 5
Сахар 0,1 0,1 0,1
Перец черный 0,15 0,15 0,15
Тмин 0,1 0,1 0,1
Чеснок 0,2 0,2 0,2
Соль нитритная 2,2 2,2 2,2
Мускатный орех 0,2 0,2 0,2
Бактериальный препарат - 0,05 0,05
дезактивация некоторых токсинов и продуцентов, повышается перевариваемость белка. Вследствие быстроты процессов, протекающих во время экструзии, не происходит разрушения аминокислот и витаминов.
В процессе экструдирования происходят глубокие изменения в структуре питательных веществ: крахмал распадается на простые сахара, протеины подвергаются денатурации. При этом аминокислоты и витамины не разрушаются, благодаря кратковременности процесса. В процессе экструдирования происходит температурная обработка из-за высокого давления, а также механохимическое деформирование продукта. После тепловой обработки улучшаются вкусовые качества, так как образуются различные ароматические вещества, значительно возрастает активность ферментов в пе-ревариваемости зерен, а также нейтрализация некоторых токсинов и гибель их продуцентов [2].
Были проведены экспериментальные исследования сыровяленых колбас 3-х образцов. В первый образец был добавлен сухой экструдированный нут, во второй - гидратированный экструдиро-ванный нут, а в третий (контрольный) -не добавляли растительного компонента (таблица 2).
Одним из наиболее важных процессов производства изделий сыровяленых, при котором формируется их качество, является сушка. В процессе сушки накапливались вкусовые и ароматические свойства, присущие данному продукту. Проанализировав разные способы, для ускорения этого процесса при посоле добавляли бактериальный препарат, перед сушкой батоны подвергали прессованию, а сушка проходила в климатической камере.
Бактериальный препарат добавляли в мясное сырье на стадии посола, без предварительной активации. Непосред-
ственно сам препарат начинал действовать на стадиях созревания и сушки при более высоких температурах. Добавление сахара способствовало благоприятному развитию кисломолочных микроорганизмов. Известно, что микроорганизмы, внесенные с препаратом, посредством ферментов изменяют структуру колбас, образуя новые вещества, способствующие улучшению качественных показателей продукта, что в свою очередь улучшает органолептические показатели.
На стадии составления фарша вносился нутовый экструдат в виде муки взамен говядины в количестве 5%. При производстве 2 образца экструдат предварительно гидратировали в соотношение 1:1. Для производства образцов использовали говяжью череву калибром 38/40 мм. После формирования колбасные батоны отправляли под пресс, где происходило удаление лишней влаги. Далее батоны подвергали осадке, при температуре, близкой к 0-4 °С течение 3-5 суток. Окончание осадки определяли по подсохшей оболочке, плотно облегающей к батону, при нажатии на который фарш не выдавливался, становился упругим, цвет фарша - красный.
Сыровяленые колбасы сушили 5 суток при температуре 11-15 °С, относительной влажности воздуха 80-85% и скорости его движения 0,1 м/с; дальнейшую сушку проводили в течение 13-17 суток при 1 0-13 °С, относительной влажности воздуха 74-78 % и скорости его движения 0,05-0,1 м/с.
В лаборатории кафедры «Технологии пищевых производств» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» проводились опыты по изучению влияния добавления растительных ингредиентов на скорость сушки сыровяленых колбас. Оценка качества мясного продукта проводилась по следующим общепринятым методикам: массо-
Таблица 3
Органолептические показатели
Критерии оценки Контрольный образец Образец № 1 Образец № 2
Внешний вид
батон слегка изогнутой формы, овального сечения
на разрезе равномерный
Вид на разрезе с мелкозернистым вкраплением
на разрезе равномерный с мелкозернистым вкраплением шпика и экструдатом нута
Цвет
Аромат
Консистенция
Вкус
шпика
темно-красный с коричневым оттенком, допускается белый налет выраженный аромат пряностей и легкий запах чеснока плотный, монолитный характерный данному продук- характерный данному продукту, солоновато-ту, солоновато-пряный пряный с тонким ореховым послевкусием
Таблица 4
Физико-химические показатели
Наименование показателя Нормируемое значение Контрольный образец Образец № 1 Образец № 2
Массовая доля белка, %, не менее 22 22,6 ± 0,2 23,3 ± 0,2 23,1± 0,2
Массовая доля влаги, %, не более 30 29± 0,5 27 ± 0,5 29 ± 0,5
Массовая доля поваренной ^
соли, %, не более
вая доля влаги - методом высушивания по ГОСТ Р 51479-99, массовая доля белка - методом Кьелдаля по ГОСТ 25011-81, массовая доля поваренной соли - методом Мора по ГОСТ 9957-73 и органо-
3± 0,1
2,5± 0,1
2,5± 0,1
лептические показатели (внешний вид, цвет, аромат, консистенция, вкус). Критерии оценки представлены в таблице 3.
Также при производстве образцов измеряли рН. Измерение рН прово-
рН
5,8 5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6
Рисунок 2. Результаты замера рН показателя
Образец 1 -Образец 2 -Контрольный образец
1
^ дни
3
5
7
9
дили прокалывающим электродом 1_оТ406-М6-0ХК-57/25, начиная на стадии приготовления фарша и до окончания процесса сушки образцов.
Результаты исследования и их обсуждение
Образцы сыровяленых колбас отбирали на 18 сутки сушки после достижения массовой доли влаги от 27 % до 30 % и проводили оценку органолептических показателей с участием 5 дегустаторов путем осмотра и дегустации по 9-балльной шкале, при этом оценивали показатели: внешний вид, вид на разрезе, вкус, цвет, аромат и консистенция (рисунок 1).
В ходе оценки был сделан вывод, что органолептические характеристики опытного образца № 1 незначительно отличаются от контрольного образца, что является положительным результатом дегустации образца № 1. При производстве аналогичного продукта важно сохранить органолептические характеристики, ускорив его производство. У опытного образца № 1 проявляется тонкое ореховое послевкусие.
Кроме органолептической оценки, нами были определены физико-химические показатели качества готовых образцов и сравнены с ГОСТ. Результаты физико-химических показателей колбасных изделий представлены в таблице 4. По данным видно, что, массовая доля белка повысилась, а массовая доля поваренной соли в образце № 1 уменьшилась.
Результаты замера рН показателя на стадии приготовления фарша и дальнейшего созревания и сушки колбас представлены на рисунке 2. Очевидно, что уменьшение рН достигалось в первые дни процесса созревания. В последующем этот показатель практически не изменялся, сохраняясь на уровне 4,8-4,9. Это быстрое снижение значение рН очень важно для подавления гнилостных бактерий.
Изначально рН фарша контрольного образца составил 5,8, а рН образца № 1 - 5,9. На увеличение рН фарша повлияло добавление нутового экстру-дата, так как рН нутового экструдата 6,1. Но также в образец № 1 был добавлен бактериальный препарат, который на стадии созревания снизил рН в кислую сторону. Показатель рН снижался под влиянием молочной кислоты, образуемой штаммами бактерий, естественно присутствующими и вводимыми в мясной фарш. В первые дни созревания происходило резкое увеличение числа бактерий, что в свою очередь вызывало
Рисунок 3. Изменение массы батонов в процессе сушки
т, сут
^^-контрольный образец опытный образец 1 опытный образец 2
резкое снижение рН. Вследствие комбинированного воздействия подкисления, исчезновения запахов питательных веществ (сахаров) и снижения температуры и влажности развитие лактобацилл ингибировалось.
Результаты изменения массы батонов представлены на рисунке 3. Начало замера батонов был первый день сушки колбас. Каждая партия образцов состояла из 3-х экспериментальных проб. В результате исследования образцов в течение сушки потерю влаги опытный образец № 1 достиг стадии готовности через 18 дней сушки, контрольный образец - через 25 дней, а опытный образец № 2 - через 26 дней. На графике видно, что при добавлении нута увеличивается выход пропорционально массе добавленного растительного компонента. В результате исследований установлена высокая эффективность применения экструдированного нута для ускорения процесса сушки.
Близкое значение рН 4,8-4,9 свидетельствует о том, что замена части мясного сырья на нут не помешала развитию стартовой культуры и полезная микрофлора эффективно вырабатывала молочную кислоту, обеспечивая условия для сушки и получения безопасного продукта. В результате измерения рН в 3-х образцах был сделан вывод, что при добавлении экструдированного нута и бактериального препарата рН смещается в кислую сторону в связи с разбавлением количества мясного белка, растительным, который не участвует в ферментативном процессе.
Выводы
В результате эксперимента был сделан вывод, что у опытного образца процесс сушки длится 18 дней и является самым
коротким, в сравнении с другими образцами. Снижение продолжительности сушки происходит за счет добавления экструдированного нута и бактериального препарата.
Таким образом, в ходе исследования была разработана технология сыровяле-ной колбасы «Суджук «Золотаревский» с добавлением экструдированного нута. Внесение 5% экструдированного нута взамен мясного сырья (говядины) позволило получить продукт с хорошими органолептическими характеристиками, сократив продолжительность сушки на
8 суток. Это объясняется добавлением экструдированных бобов нута в сухом виде, которые поглощают часть влаги, что ускоряет сушку колбасных изделий. Повышенная кислотность продукта не ухудшает органолептические показатели готового продукта и соответствует кислотности, характерной для продуктов, содержащих в своем составе нут. При 5% добавление нутового экструдата и бактериального препарата скорость сушки повышается на 31 % и, в результате, на 8 дней быстрее. Предлагается внедрить в производство сыровяленые колбасы с использованием нутового экструдата. Разработана технология сыровяленой колбасы «Суджук «Золо-таревский» с заменой мясного сырья (говядины) на экструдированный нут в количестве 5%.
© КОНТАКТЫ:
Татьяна Валерьевна Золотарева В 79616713226@yandex.ru Валентина Николаевна Храмова В hramova_vn@vstu.ru Екатерина Анатольевна Селезнева В sea@vstu.ru
3. Коровин, Ф.Н. Зерно хлебных, бобовых и масличных культур / Ф.Н. Коровин // Москва: Пищевая промышленность, - 1964. - 463 с. Korovin, F.N. Zerno hlebnyih, bobovyih i maslichnyih kultur-Biologicheskaya tsennost osnovnyih pischevyih produktov zhivotnogo i rastitelnogo proishozhdeniya [Grain bread, legumes and oilseeds] / F.N. Korovin // Moscow: Food industry, — 1964. — 463 p.
4. Теплов, В.И. Функциональные продукты питания / Teplov, V.I. Funktsionalnyie produktyi pitaniya [Functional В.И. Теплов // Москва: А-Приор, — 2008. — 240 c. food products] / V.I Teplov // Moscow: A-Prior, — 2008. — 240 p.
5. Орещенко, А.В. Пищевая комбинаторика и генетическое здоровье человека / А.В. Орещенко // Москва: Пищепромиздат, - 1999. - 266 с. Oreshchenko, A.V. Pischevaya kombinatorika i genetich-eskoe zdorove cheloveka [Food combinatorics and genetic health] / A.V. Oreshchenko // Moscow: Pischepromizdat, — 1999. — 266 p.
6. Кармас, Э. Технология колбасных изделий / Э. Кар- Karmas, E. Tehnologiya kolbasnyih izdeliy [Technology of мас // Москва: Легкая и пищевая промышлен- sausages] / E. Karmas // Moscow: Light and food indus-ность, — 1981. — С. 256-270. try, — 1981. — P. 256-270.
7. Рогов, И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов / И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Г.П. Казюлин // Москва: Колос, - 2000. - С. 254-283. Rogov, I.A. Obschaya tehnologiya myasa i myasoproduktov [General technology of meat and meat products] / I.A Rogov, A.G Zabashta, G.P Kazyulin // Moscow: Koloss, — 2000. — P. 254-283.
8. Toldra, F. Dry-Cured Meat Products. Connecticut / F Toldra // USA: John Wiley Sons, — 2002. — 244 p.
9. Yadav, S.S Chickpea Breeding and Management / S.S. Yadav // CAB International, — 2007, — 638 p.
