CC BY
39
Таблица
Компонент
Содержание в рыбоовощных консервах, %
Карп фаршированный Консервы из форели Сиченики рыбные украинские Сиг тушеный
Рыбное сырье: карп форель сиг
Рыбный гидролизат Мука пшеничная Шпик
Гречневая крупа Картофель Капуста Морковь
Томатная паста, 30%-я Чеснок
Лу к пассированный Корень сельдерея Каррагинан
Купаж СО2-экстрактов (перец кубе-ба, лавровый лист, укроп)
Уксусная кислота, 80%-я Масло оливковое Соль Сахар
Рыбный бульон
50
3,5
3
1
0,1
0,05
3
2,65
1,7
10
том, что из технологического цикла полностью исключается обработка изделий дымом. При таком способе обработки получают продукты со вкусом и ароматом копчения. Также поликомпонентные продукты обладают улучшенными вкусо-ароматическими и функционально-технологическими свойствами.
Для защиты окружающей среды при планировании вида упаковки авторы предусмотрели применение для ее производства материалов, которые после использования могут распадаться с образованием нетоксичных веществ.
Уникальная биоразлагаемая пленка состоит почти на 80% из природного связывающего вещества и бактерицидного натурального компонента. Упаковка из такой пленки после одноразового использования, попадая в землю или на свалку, в течение 2-3 мес разру-
20
7
10
13
10
6
4
1
0,1
0,04
4.6
2.6 1,66 20
45
6
4
6
6
5
5
1,65
3
1
0,1
0,05
3
2,7
1,5
10
40
7
8
7,7
6
3
1
0,1
0,03
3
2,57
1,6
15
шается, обогащая почву естественными для нее компонентами.
Другой вид разрабатываемого биодеградирующего в почве материала содержит ориентированный полиэтилен низкого давления в сочетании с различными видами модифицированного крахмала и бактерицидными СО2-экстрактами.
Установлено, что биодеструкция крахмалонаполненных полимеров является результирующей четырех процессов: диффузии воды, изменения удельной поверхности материала за счет парообразования, адсорбции микроорганизмов на поверхности, ферментативного гидролиза материала.
Кафедра технологии мясных и рыбных продуктов
Поступила 07.02.07 г.
6
5
5
664.91.001.25
НА УЧНО -ПРАКТИЧЕСКИЕ А СПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Ф УНКЦИОНАЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
А.А. ЗАПОРОЖСКИИ
Кубанский государственный технологический университет
Последние годы характеризуются заметным развитием промышленных технологий функциональных пищевых продуктов (ФПП), предназначенных для систематического употребления в составе пищевых рацио-
нов всеми возрастными группами здорового населения, снижающих риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющих и улучшающих здоровье.
Важное направление исследований кафедры техно -логии мясных и рыбных продуктов КубГТУ - развитие теоретических и практических аспектов производства
ФПП. Сформулированы научно обоснованные рекомендации по совершенствованию рецептурного состава комбинированных продуктов питания для детей младшего и старшего школьного возраста, людей пожилого и преклонного возраста, раненых и травмированных, проживающих в экологически загрязненных зонах, людей тяжелого физического труда, работающих в условиях низких температур, спортсменов с усиленным режимом тренировок.
Главный принцип создания функциональных продуктов питания - достижение максимально возможного уровня полноценности и гарантированной пищевой безопасности изделия.
Для сохранения целевых свойств пищевых продуктов функционального назначения нами предусмотрена реализация научного подхода к щадящей переработке сырья животного и растительного происхождения на всех этапах технологической цепочки с использованием достижений биотехнологии.
В частности, теоретически обоснована и разработана технология производства сухих продуктов геродие-тического назначения с использованием низкотемпературной сушки рыбного и овощного сырья [1]. Для разработки щадящей технологии удаления влаги из термолабильного сырья и интенсификации процесса проведены экспериментальные исследования в области сушки инфракрасными (ИК) лучами. Исследования проводили по двум направлениям: конвективная и вакуумная ИК-сушка.
На рисунке представлена кинетическая зависимость изменения скорости вакуумной ИК-сушки рыборастительного сырья V от температуры t и продолжительности процесса х.
На основании проведенных исследований предложены рациональные режимы вакуумной ИК-сушки смеси рыбного и овощного сырья: плотность лучистого потока 2,5 кВт/м2; температура в сушильной камере 65 °С; температура материала 40-50°С; глубина вакуума 1,99 • 104 Па; продолжительность процесса 60-80 мин.
V, %/мин 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6
120
Установлено, что для процесса вакуумной ИК-суш-ки даже при невысокой температуре 45°С характерен длительный истинный период постоянной скорости. Интенсификацию процесса удаления влаги с использованием вакуумной ИК-сушки можно объяснить наличием градиента давления, при котором молекулы с меньшей массой (вода) перемещаются в область пониженного давления. При конвективной ИК-сушке происходит перемещение свободной влаги сырья из внутренних слоев материала к поверхности испарения. В этот период скорость сушки остается постоянной, а в дальнейшем понижается за счет отставания внутренней диффузии от внешней.
Микробиологическая стойкость и пищевая безопасность как традиционных, так и новых продуктов питания, в том числе функционального назначения, основывается на принципах барьерной технологии, суть которой заключается в комплексном применении нескольких сохраняющих факторов - барьеров, которые не могут преодолеть микроорганизмы [2]. В настоящее время рассмотрены возможности использования в пищевых производствах новых технологических процессов, направленных на ограничение или подавление активности микрофлоры: пульсирующего электрического поля, омического и индуктивного нагрева, микроволновой энергии, пульсирующего света, ультразвука, высоковольтного дугового разряда и др.
В рамках разработанной нами технологии комбинированных мясорастительных продуктов для питания людей тяжелого физического труда [3] с целью снижения микробиальной обсемененности растительного сырья - риса, тритикале и пшеницы - предложен способ холодной стерилизации при его проращивании. В качестве фактора, нарушающего гомеостаз микроорганизмов, выступает обработка растительного сырья диоксидом углерода. В ходе микробиологических исследований выявлен эффект снижения микробиальной контаминации образцов растительного сырья, прошедших СО2-обработку, что обусловлено, по всей видимости, физическим разрушением микробиальных клеток при сбросе давления. Кроме того, в результате резкого сброса давления растительное сырье измельчается до размера частиц 50-60 мкм.
Установлены оптимальные режимы процесса эф -фективной стерилизации и гомогенизации растительного сырья диоксидом углерода: давление 6,4 МПа, температура 25°С, продолжительность обработки 20 мин.
Для микробиальной стабилизации пищевых смесей перед тепловой стерилизацией нами предложен способ предварительной обработки мясного сырья, используемого в производстве консервированных мясорастительных продуктов функционального назначе-
ния низкочастотным электромагнитным полем (НЧ ЭМП).
Разработан прецизионный генератор низкой частоты, который относится к измерительной технике и может использоваться в устройствах обработки сельскохозяйственной продукции низкочастотными электромагнитными или звуковыми полями, а также в других устройствах, требующих генерации высокоточных низкочастотных колебаний.
С помощью экспресс-метода резонансного взаимодействия биосистем с НЧ ЭМП, разработанного д-ром биол. наук М.Г. Барышевым, были предварительно спланированы резонансные частоты - 19,5 и 40 Гц, на которые приходился основной эффект изменения свойств биологических объектов.
Результаты микробиологического исследования обработанного НЧ ЭМП мясного сырья представлены в таблице.
Таблица
Образец Количество КОЕ при обработке НЧ ЭМП, мин
0 (контроль) 20 40 60
Говядина > 300 66/100 106/72 270/45
Свинина > 310 55/112 110/68 240/51
Мясо птицы > 290 49/115 98/64 145/47
Печень говяжья > 350 68/120 115/66 270/53
Примечание: числитель - с частотой 19,5, знаменатель - 40,0 Гц.
Установлено, что при обработке животного сырья НЧ ЭМП наилучший эффект снижения бактериальной контаминации наблюдается при величине магнитной индукции 6 мТл, частоте 40,0 Гц и продолжительности воздействия 60 мин.
Использование этого нового процесса предусматривает не получение стерильного продукта, а только снижение микробиальной нагрузки. Рост оставшихся микроорганизмов будет подавляться тепловой стерилизацией.
Полученные количественные данные явились основой для разработки научно обоснованных щадящих режимов стерилизации консервированных мясорастительных продуктов функционального назначения.
Таким образом, НЧ ЭМП как барьер, существенно снижающий - примерно в 6 раз - общее количество МАФАнМ при полном отсутствии патогенной микрофлоры, в комбинации с другими барьерами потенциально может быть использован для микробиальной стабилизации пищевых продуктов при одновременном снижении тепловой деградации питательных веществ.
При изучении воздействия НЧ ЭМП на биологические объекты оценивали также его влияние на качественные показатели мясного сырья.
Установлено, что при обработке НЧ ЭМП с частотой 40,0 Г ц при величине магнитной индукции 6 мТл в течение 60 мин рН парного мяса снижается до значения 5,75. В контроле этот показатель составляет 6,21. Обработанная НЧ ЭМП мышечная ткань достигает стадии посмертного окоченения через 6 ч (рН 5,56), контрольный образец - через 24 ч.
При гистологическом исследовании в обработанной НЧ ЭМП поперечно-полосатой мышечной ткани отмечены структурные изменения в мышечных волокнах, которые характеризовались лизисом ядер мио-фибрилл. При этом сами мышечные волокна были фрагментированы. Соединительная ткань между мышечными волокнами и мышечными пучками также была в состоянии распада и представляла гомогенную белковую массу, которая практически не окрашивалась гематоксилин-эозином.
Полученные экспериментальные данные подтвердили эффективность обработки животного сырья НЧ ЭМП для ускорения биохимических превращений и снижения микробиальной обсемененности, что свидетельствуют о высокой перспективности применения нового биотехнологического метода обработки сельскохозяйственного сырья.
Технологическое обеспечение качества и безопасности продуктов питания функционального назначения неизбежно связано с применением методов современной пищевой нанобиотехнологии. Это обусловливает необходимость дальнейшего изучения возможности использования предлагаемых технико-технологических решений в производственных условиях с точки зрения экологической характеристики процессов: безопасности для человека и окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Максюта И.В. Разработка технологии сухих рыборастительных продуктов геродиетического назначения: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар: КубГТУ, 2004.
2. Ляйстнер Л. Значение барьерной технологии для сохранения качества пищевых продуктов // Мясная индустрия. - 1998. -№ 2. - С. 23-25.
3. Запорожский А.А., Решетняк А.И. Разработка техно -логии мясорастительных консервов функционального назначения. -Краснодар, 2004. - 150 с. - Деп. в ВИНИТИ 29.04.2004, № 750-В2004.
Кафедра технологии мясных и рыбных продуктов
Поступила 07.02.07 г.
