Разработка состава съедобных пищевых пленок и исследование фрактальных свойств дистиллятов плодовых и ягодных культур в технологии производства мясных продуктов Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 62-488-036.56+634.1-036.56-035.68.001.5]:637.5

И.Ф. Горлов, академик РАСХН ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Росс ельхозакадемии A.A. Емельянов, доктор техничес ких наук ФГОУ ВПО Орел ГТУ O.A. Шалимова, кандидат биологических наук T.A. Козлова, кандидат технических наук

O.C. Киреева, И.Я. Стромская, аспиранты ФГОУ ВПО Орел ГАУ

РАЗРАБОТКА СОСТАВА СЪЕДОБНЫХ ПИЩЕВЫХ ПЛЕНОК И ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКТАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ДИСТИЛЛЯТОВ ПЛОД ОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Проведены исследования по разработке состава съедобных пищевых пленок из концентрированных ягодных соков для вареных колбасных изделий. Изучен химический состав концентрированных соков красной и черной смородины, которые обладают высокой пищевой ценностью. Исследования по изучению консервирующих свойств съедобных пленок на модельных образцах сосисок показали, что концентрированные соки сдерживают рост патогенной микрофлоры.

Ключевые слова: концентрированные ягодные соки,

съедобные пищевые пленки, срок годности, дистилляты, фрактальные свойства, мясные продукты.

Сохранение качества мясных продуктов, а также увеличение сроков их годности является актуальной проблемой. Поэтому одна из главньых задач в области производства продуктов питания - создание вы ококаче твенной упаковки, по обной не только охранить вои вой тва при тран портировке, хранении и реализации продукта, но и защитить его в течение требуемого времени [3]. Кроме того, в последнее время экологическая ситуация, связанная с утилизацией полимерных упаковочных материалов, наиболее часто используемых для упаковки пищевых продуктов, обострилась не только в нашей стране, но и в мире. Наиболее оптимальным способом решения данной проблемы является создание съедобных пленок и покрытий на о нове природных биополимеров.

В настоящее время в пищевой промышленности широкое распространение получили пленки на основе таких природных биоразлагаемых полимеров, как целлюлоза, хитозан, желатин, полипептиды, казеин и др. Особый интерес вызывает крахмал как наиболее дешевый вид сырья [4]. Однако существующие съедобные пленки имеют один существенный недостаток: они подвержены контаминации и служат благоприятной средой для развития патогенной аэробной микрофлоры, следовательно, требуется применение в их составе специальных добавок (консервантов, антисептиков и других пищевых добавок), целенаправленно подавляющих

размножение бактерий и плесневых грибов.

Исходя из вышесказанного, весьма перспективным являет я оздание неток ичных, легко утилизируемых ъедобных пищевых пленок, полученных из природных биополимеров в сочетании с концентрированными ягодными оками, и и пользование их в технологии мя ных продуктов пер пективой увеличения роков годно ти по ледних. 42

Researches on working out of structure of edible food films from the concentrated berry juice for boiled sausage products are carried out. The chemical compound of the concentrated juice of a red and black currant is studied. It is established that the concentrated berry juice possesses high food value. Researches on studying of preserving properties of edible films on modelling samples of sausages have shown that the concentrated juice contains growth of pathogenic microflora.

Key words: concentrated berry juices, edible food films, shelf life, distillates, fractal properties, meat products.

Исследования проводились в инновационном научно-исследовательском испытательном центре Орловского государственного аграрного

универс итета, а также на кафедре «Технология мяс а и мясньых продуктов» Орел ГАУ. Все ис следования были выполнены: по общепринятым методикам [1]. В качестве модельньых образцов были использованы1 сосиски «Столичные», выфаботанные по ТУ 49527.

Опытным путем были разработаны два состава для получения съедобных оболочек из

концентрированных соков красной и черной смородины с добавлением гелеобразователей (желатина и крахмала). Полученные составы были использованы в качестве съедобных оболочек для сосисок.

В качестве основного компонента состава использовали концентрированные ягодные соки

(рис. 1), которые являются источниками углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов, что

обусловлено спецификой их способа получения. Концентрированный сок получен путем вакуумного выпаривания сока прямого отжима ягод смородины при температуре ниже 50 °С. По окончании

выпаривания влажность сока составила 60 %.

Концентрированный сок, представляющий собой вязкую пастообразную массу, досушен при

атмос ферном давлении и температурах ниже 50 °С до влажности 15 % и 22 % для концентрированных сок черной и красной смородины соответственно.

И ледования химиче кого о тава

концентрированных соков красной и черной мородины показали, что концентрированный ок черной мородины обладает вы окой пищевой ценностью. По содержанию углеводов (56 %) сок с оответствует сухофруктам (курага абрикос овая - 51, цукаты - 54,5 %), близок гороху (53,5 %), грецкому

ореху (58,5 %) и в 7 раз превосходит исходную ягоду. Энергетическая ценность концентрированного сока соответствует зерновым (овес - 299,5, ячмень - 310,8 ккал) и зернобобовым (горох - 302,7, фасоль - 308,9 ккал) [2, 5].

б

а

Рисунок 1 - Концентрированные соки черной (а) и красной (б) смородиньы

Концентрированный сок красной смородиньы также имеет высокую пищевую ценность, существенно превышая показатели исходной ягоды. Он также богат микроэлементами и по их общему содержанию в три раза превосходит ягоду, используемую для его производства. Кроме того, соки красной и черной смородины являются источниками витаминов А, группы В и С. Высокая концентрация витаминов превращает смородиновые соки в биологически активный продукт.

Концентрированные ягодные соки смородины были исследованы на продолжительность хранения. Низкая влажность продукта, а также присутствие в нем органических кислот позволяет хранить соки в обычных условиях при комнатной температуре. Микробиологический контроль концентрированных ягодных с оков выполнен после 18 месяцев хранения (табл. 1).

Т аблица 1 - Микробиологические показатели концентрированных оков

КМАФАиМ кое/г БГКП (коли-формы) в 1 г Патогенные м/о, в т.ч. сальмонеллы, в 25 г Дрожжи КОЕ/г Плесени КОЕ/г

Допус-тимый уровень 5103 не допуска- ются не допускаются 2-103 5102

Результаты испытаний 1,2102 не обнару- жены не обнаружены 5101 3-101

поверхно ти продукта тонкую пленку. Кроме того, благодаря наличию в составе для получения съедобной оболочки таких гелеобразующих компонентов как крахмал и желатин, из него можно получить ъедобные пленки (рис. 2) толщиной 0,07 - 0,08 мм. Увеличение длины без разрывов этих пленок при ра тяжении составляет 55 % и 85 % с крахмалом и желатином оответ твенно. Такие пленки можно применять для упаковки паштетов или готовых деликате ных мя ных продуктов.

б

Рисунок 2 - Съедобные пищевые пленки на ос нове концентрированных с оков смородины с добавлением крахмала (а) и желатина (б)

Концентрированные соки смородины

обеспечивают специфическую окраску состава, а, следовательно, и съедобных пленок, полученных с их использованием. Применение данного состава для получения съедобной оболочки вареных колбасных изделий позволит получить более привлекательный внешний вид продукта в сравнении с сосисками в традиционной целлофановой оболочке, что приведет к повышению потребительских свойств вырабатываемых изделий. Использование съедобных пленок позволит повысить биологическую и энергетическую ценность конечного продукта.

Сок красной с мородины с водой

Сок черной смородины водой

Смесь соков красной и черной мородины водой

Смесь соков красной и черной мородины водой и ахаром

Из таблицы 1 ледует, что по ле полутора годового хранения в обычных условиях при комнатной температуре концентрированный ок удовлетворяет требованиям, установленным СанПин 2.3.2.1078-01. Приведенные данные указывают на фитонцидную активно ть концентрированного ока черной смородины и возможность его использования в каче тве кон ерванта.

Полученные на о нове концентрированных оков смородины составы для получения съедобных оболочек нано или ь путем погружения в них готовых вареных колба ных изделий без оболочки, образуя на

Смесь соков с сахаром и Смесь соков с сахаром

желатином и крахмалом

Рисунок 3 - Рост плес невых грибов на субстратах, содержащих концентрированные ягодные соки

Для выявления консервирующих свойств пленок были проведены исследования по выращиванию микрофлоры на субстрате, содержащем все компоненты состава для получения оболочек. Результаты исследования (рис. 3) показали, что концентрированные ягодные соки сдерживают во времени рост патогенной микрофлоры, а именно плесневых грибов рода Mucor и Pénicillium.

Кроме того, консервирующие свойства съедобных пленок были изучены непосредственно на модельных образцах сосисок при длительном хранении. Все образцы сосисок хранились в одинаковых условиях при температуре 0...+4 °С в течение полутора месяцев. Результаты эксперимента (рис. 4) показали, что образец в традиционной целлофановой оболочке имеет признаки гнилостной порчи, которые явно выражены по всему объему продукта. В свою очередь оставшиеся три образца имели очаговые поражения плесневыми грибами рода Pénicillium. Причем, на образце без оболочки плесневые грибы образовали спорангии, чего не произошло на образцах в съедобных оболочках.

Образец в оболочке с желатином

Образец в оболочке с

крахмалом

Образец без оболочки

Образец в целлофановой оболочке

Рисунок 4 - Изменение качества модельных образцов с осис ок в зависимости от упаковки

Кроме того, в последние годы в России набирает обороты глобальная тенденция повышенного внимания потребителей к вопро ам охранения молодости и здоровья. Появились научные и ледования и разработки, видетель твующие об о обых труктурно-энергетиче ких вой твах

природных вод, имеющих целебные вой тва.

Как изве тно, проце ы взаимодей твия воды мя ными компонентами играют огромную роль во многих технологических процессах: сушка,

замораживание, хранение и переработка.

И ходя из выше казанного, получение, и ледование вой тв, и внедрение в производ тво

ди тиллята, выделенного из плодовых и ягодных культур, является актуальным.

Выработаны образцы ди тиллятов, которые являют я побочным продуктом, полученными при производ тве концентрированных оков клубники, вишни и винограда. Концентрированные оки производят на запатентованной установке (АС ги 2 276 314 с1).

TM-1000 0437

2009.10.12 13:07

х2,5к 30 иш

А) - Водопроводная вода

TM-1000 0434

2009.10.12 12:59

х2,5к 30 иш

Б) - Дистиллированная вода

ТМ-1000 0484 2009.10.20 16:44 х5,0к 20 шп

В) - Дистиллят из винограда

Ри унок 5 - Образцы воды, микро копированные при увеличении 2,5 ты яч крат

С целью и ледования микро копиче кой труктуры ди тиллятов и их фрактальных вой тв путем нане ения на предметное текло и последующего высушивания в течение 12 часов были получены образцы, которые затем были ра мотрены помощью канирующего микро копа при увеличении в 2,5; 5; 10 тысяч раз (рис. 5). Результаты микроскопирования образцов продемонстрировали, что вода не одержит вредных приме ей и являет я наиболее чи той в равнении контрольными образцами водопроводной и ди тиллированной воды.

В дальнейшем ди тилляты были и ледованы на жесткость по ГОСТ 4151-72. Полученные результаты продемон трировали, что показатель по тоянной же тко ти у плодовых ди тиллятов был уще твенно ниже, чем в контроле и оответ твовал чи ленным значениям для дистиллята из винограда - 0,25 мг/экв., для дистиллята из вишни - 0,3 мг/экв., дистиллята из клубники - 0,3 мг/экв. (табл. 2).

Таблица 2 - Жесткость исследуемых образцов

Образец Дистиллят вишни Дистиллят винограда Дистиллят клубники Водопрово дная вода

Жесткость, мг/экв. 0,3 0,25 0,3 10

Жесткость водопроводной воды оказалась равна 10 мг/экв. Для определения степени жесткости использовали шкалу: до 3,5 мг/экв. - мягкая вода, 3,5 - 7,0 - редней же тко ти, 7,0 и выше - же ткая. Таким образом, вода, полученная из ягод винограда, вишни и клубники являет я очень мягкой, что благоприятно казывает я на ее органолептиче ких вой твах и физиологиче ком дей твии

ТМ-1000 0472 2009.10.15 12:01 х500 200 шп

А) - Г овяжий фарш с добавлением водопроводной воды

ТМ-1000 0479 2009.10.20 16:24 х500 200 шп

Б) - Г овяжий фарш с добавлением дистиллята из винограда

Рисунок 6 - Образцы говяжьего фарша, микрос копированные при увеличении в 2,5 тысяч крат

Данные, полученные при внес ении дистиллятов из винограда в мясные фаршевые системы, показали, что в говяжьем фарше добавлением ди тиллята

винограда наблюдает я большая упорядоченно ть мышечных волокон в равнении контрольными образцами фарша водопроводной и

ди тиллированной водой (ри унок 6).

По данной тематике было проведено патентное исследование, по результатам которого сделан вывод, что запатентованных аналогов данному изобретению нет. Среди наиболее близких по назначению изобретений - функциональные напитки компании «ОСТ - Аква»: питьевая вода «Курута», насыщенная йодом и фтором; напиток для коррекции веса «8Иш+» с Ь-карнитином и экстрактом гарцинии камбоджий кой, разработка ООО «Редок

технологии» - напиток «Ваше здоровье», который пред тавляет обой водный ра твор отрицательным оки лительно-во тановительным потенциалом и комплек ом аминоки лот в о таве.

Предлагаемый нами продукт не требует дополнительного введения обогащающих

компонентов, так как имеет полно тью природное прои хождение, балан ированный биохимиче кий состав, структуру, свойственную физиологическим жидко тям организма человека. И ледуемый ди тиллят являет я уникальным продуктом, так как оответ твует труктуре воды в живых клетках.

Таким образом, использование предлагаемого состава для получения съедобных оболочек для мясных продуктов позволяет получить готовый к употреблению продукт с более длительным сроком годности. А особое сочетание компонентов состава для получения оболочки способствует обогащению конечного продукта биологически активными веществами, повышению его биологической или энергетической ценности, а также улучшению внешнего вида мяс ного продукта.

Литература

1. Антипова, Л. В. Методы исследования мяс а и

мясных продуктов [Текст] / Л. В. Антипова,

И. А. Глотова, И. А. Рогов. - М.: Колос. - 2001. - 376 с, ил.

2. Емельянов, А. А. Сухой сок черной смородины [Текст]/ А. А. Емельянов, Д. А. Емельянов, О. А. Шалимова // Пищевая промышленность. -

2008. - №7. - С. 16 - 18.

3. Кирш, И. А. Упаковка мясной продукции [Текст] // Пищевая промышленность. - 2006. - № 5. -С. 18 - 19.

4. Кудрякова, Г. X. Биоразлагаемая упаковка в пищевой промышленно ти [Тек т]/ Л. С. Кузнецова, Е. Г. Ш евченко, Т. В. Иванова // Пищевая промышленность. - 2006. - № 7. - С. 52 - 54.

5. Ш алимова, О. А. Получение ъедобной пищевой пленки из ягод мородины [Тек т]/ О. А. Шалимова [и др.] // Мясные технологии. -

2009. - № 6 (78). - С. 46 - 47.

Вестник Орел Г Ay

апрель

№2(23)

2010

Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году

Учредитель и издатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»_____________________________________________

Редакционный совет: Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.

Белкин Б.Л.

Блажнов А.А.

Брыкля О.А.

Буяров В.С.

Гуляева Т.И.

Гурин А.Г.

Гущина Т.В.

Дегтярев М.Г.

Зотиков В.И.

Иващ+к О.А.

Козлов А.С.

Кузнецов Ю.А.

Лобков В.Т.

Лысенко Н.Н.

Ляшук Р.Н.

Мамаев А.В.

Масалов В.Н.

Новикова Н.Е.

Павловская Н.Е.

Попова О.В.

Прока Н.И.

Савкин В.И.

Степанова Л.П.

Хромов В.Н.

Шендаков А.И. (ответств. секретарь) Ермакова Н.Л. (редактор)

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69. Телефон: (4862)454037 Факс:(4862)454064 E-mail: nichо[email protected] E-mail: [email protected]

Свидетельство о регистрации ПИ <ФС77-21514 от 11.07. 2005 г.

Технический редактор Мосина А.И. Сдано в набор 02.04.2010 Подпи ано в печать 23.04.2010 Формат 60x84/8. Бумага офсетная. Гарнитура Тайм .

Объём 12,5 усл. печ. л. Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы1, 19. Лицензия ЛР№021325 от 23.02.1999 г.

Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки Ро ии для публикаций научных работ, отражающих основное научное с одержание кандидатских и докторских дис сертаций

Содержание номера

Научное обеспечение развития высокотехнологичных сфер животноводства

Сальникова И.Н. Особенности и тенденции развития воспроизводственного потенциала

отрасли животновод ства в Орлов ской области........................................... 2

Буяров B.C., Крайс В.В., Буяров A.B., Миронов Д.С., Беленихин В.А. Эффективность

с овременных технологий производства мяс а бройлеров и практика их внедрения........... 7

Шендаков А.И. Комплексный анализ результатов селекции молочного скота в Орловской

облас ти............................................................................... 16

Мошкина C.B., Козлов A.C. Научное обоснование кормления высокопродуктивного

молочного с кота....................................................................... 22

Феофилова Ю.Б., Козлов A.C. Влияние режима скармливания кормов коровам на

количественный с остав микроорганизмов с имбионтов рубца............................... 24

Михеева Е.А., Масалов B.H. Иммунохимичес кие реакции организма крупного рогатого с кота

под влиянием антигенов в разшых радиационных зонах..................................... 26

Зулев Г.С. Изменение концентрации общих липидов в крови телят под влиянием разшых доз

препарата «Эмицидин»................................................................... 28

Ляшук P.H., Шендаков А.И., Сурженков A.B. Селекционно-генетический потенциал

импортированного молочного с кота...................................................... 30

Лещуков К.А., Мамаев A.B. Гемогормональный статус организма с виней при стимуляции

компенс аторно-адаптационны1х реакций.................................................. 32

Масалов B.H., Сеин О.Б., Сеин Д.О. Новые способы подготовки самцов-пробников и их

ис пользование в качестве «биологиче ских стимуляторов»................................ 36

Мосягин B.B., Максимов В.И., Фурман Ю.В. Особенность АТФаз ядерных и

цитоплазматичес ких мембран эритроцитов цышлят-бройлеров............................... 39

Горлов И.Ф., Емельянов А.А., Шалимова О.А., Козлова Т.А., Киреева O.C., Стромская И.Я. Разработка состава съедобных пищевых плёнок и исследование фрактальных свойств

дистиллятов плодовых и ягодных культур в технологии производства мясны1х продуктов..... 42

Крюков В.И. Основным положения теории управления биологическими системами в генетичес ком мониторинге.............................................................. 46

Инновации в растениеводстве

Козлов Ю.В., Самсонова Н.Е., Новикова Н.Е. Сравнительная оценка Мивала-Агро, брас с иностероидны1х препаратов и протравителя семян при выращивании яровых зерновых на

дерново-подзолистой почве.............................................................. 54

Овсиенко С.М. Биостимуляторы: - резерв повышения продуктивности яровой пшеницы......... 59

Воронкова М.В., Павловская Н.Е. Оценка эффективности использования биологически активны1х компонентов растений в защите картофеля от колорадского жука (leptinotarsa

decemlineata Say)...................................................................... 62

Петелько А.И., Богачёва О.В. Влияние природны1х факторов на сток талых вод в центральном Нечерноземье........................................................................... 65

Интродукция и зелёное строительство

Волчанская A.B., Фирсов Г.А., Лаврентьев H.B. Клён японский (Acer japonicum Thunb.)

в Санкт-Петербурге..................................................................... 68

Дубовицкая О.Ю., Золотарева Е.В. Крас ивоцветущие деревья и кустарники для озеленения объектов малоэтажного строительства.................................................... 72

Совершенствование экономических механизмов развития аграрного сектора

Клевцов С.М., Сафронов В.В., Клевцова М.Г. Региональный лизинговый потенциал для

отраслей АПК: ис следование и анализ................................................... 77

Шалимов Д.В. Роль государственной поддержки кадрового потенциала АПК................... 82

Бердник-Бердыченко Е.Е., Алейнова М.В. Основы современного подхода к управлению

предприятием........................................................................... 87

Суворова С.П., Ханенко М.Е., Панкратова Л.А. Принципы: организации внутреннего аудита.. 91

Скрипка B.H., Мельникова Е.В. Совершенствование порядка ведения расчетов по принятым обязательствам в бюджетном учете....................................................... 95

© ФГОУ ВПО Орел ГАУ, 2010