БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ПРОИЗВОДСТВЕ ЗАПЕЧЕННОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ СВИНИНЫ
Рубрики: ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Авторы:
1.
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
2.
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
3.
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
4.
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»; ФГБНУ «Поволжский научно- исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции»
5.
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
6.
ГБУ РО «Ростовская облСББЖ с ПО» Шахтинский филиал
Тип:
Статья
Страницы:
с 28
по 33
Статус:
Опубликован
Получено:
23.07.2017
Одобрено:
23.07.2017
Опубликовано:
23.07.2017
Классификаторы:
УДК 637.5:602.4
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
Селен, йод, свинина, йодид калия, селенит натрия, нитрит натрия, экструдат чечевицы
Аннотация (русский):
Разработан способ получения цельномышечного запеченного продукта из свинины, обогащенного биодоступными формами йода и селена. Объектами исследования являлись мясной продукт и семена чечевицы, предварительно пророщенные в растворах йодида калия и селенита натрия для обогащения йодом и селеном. Пророщенные семена чечевицы подвергали экструдированию, после чего перемалывали в муку и гидратировали для удобства внесения на стадии посола. Использование пищевой добавки «Глималаск» позволило снизить массовую долю нитрита натрия в готовом продукте более чем в 2 раза и при этом сохранить равномерную розовую окраску запеченного изделия. Разработанный способ комбинирования мяса и растительных компонентов позволяет получить обогащенный продукт, направленный на обеспечение рациона питания современного человека микроэлементами. Обогащение растительными компонентами в гидратированном виде в количестве 15 % позволяет восполнить суточную потребность в йоде и селене на 16,8 и 36,1 % соответственно. Использование суспензии, полученной из муки экструдированной чечевицы и воды, позволяет увеличить содержание массовой доли белка в готовом продукте на 1,1 %, при этом снизить содержание массовой доли жира на 4,21 %. Внесение муки, полученной из экструдата чечевицы, позволяет максимально обогатить мясной продукт микроэлементами, не ухудшая органолептические показатели готового продукта.
Разработан способ получения цельномышечного запеченного продукта из свинины, обогащенного биодоступными формами йода и селена. Объектами исследования являлись мясной продукт и семена чечевицы, предварительно пророщенные в растворах йодида калия и селенита натрия для обогащения йодом и селеном. Пророщенные семена чечевицы подвергали экструдированию, после чего перемалывали в муку и гидратировали для удобства внесения на стадии посола. Использование пищевой добавки «Глималаск» позволило снизить массовую долю нитрита натрия в готовом продукте более чем в 2 раза и при этом сохранить равномерную розовую окраску запеченного изделия. Разработанный способ комбинирования мяса и растительных компонентов позволяет получить обогащенный продукт, направленный на обеспечение рациона питания современного человека микроэлементами. Обогащение растительными компонентами в гидратированном виде в количестве 15 % позволяет восполнить суточную потребность в йоде и селене на 16,8 и 36,1 % соответственно. Использование суспензии, полученной из муки экструдированной чечевицы и воды, позволяет увеличить содержание массовой доли белка в готовом продукте на 1,1 %, при этом снизить содержание массовой доли жира на 4,21 %. Внесение муки, полученной из экструдата чечевицы, позволяет максимально обогатить мясной продукт микроэлементами, не ухудшая органолептические показатели готового продукта.
Ключевые слова:
Селен, йод, свинина, йодид калия, селенит натрия, нитрит натрия, экструдат чечевицы
Селен, йод, свинина, йодид калия, селенит натрия, нитрит натрия, экструдат чечевицы
Дефицит йода и селена в рационе питания при- знан ООН, ВОЗ и Детским фондом ООН мировой проблемой, обостряющейся по мере возрастания техногенного воздействия на человека и окружаю- щую среду. К сожалению, на территории многих стран встречается одновременная недостаточность селена и йода у населения различных возрастных групп, что приводит к значительному усугублению последствий их дефицита, особенно у детей, под- ростков, беременных, кормящих женщин и пожи- лых людей [1]. Диагностировано большое коли- чество заболеваний и патологических состояний, связанных с дефицитом микроэлементов в окружа- ющей среде. Все патологические процессы, вызванные недостаточностью, избытком или дис- балансом микроэлементов в организме, получили название - микроэлементозы. Самыми известными из них являются йод-, селендефицитные состояния и железодефицитная анемия. Йод является чрезвычайно активным вещест- вом, входит в состав гормонов щитовидной железы, способен разносторонне влиять на ткани, органы и функции организма. Йод участвует в регуляции белкового, жирового, водно-электролитного и энергетического обмена, а также метаболизма не- которых витаминов [2, 6]. Кроме того, он влияет на скорость биохимических реакций. Исключительно важную роль йоду отводят в процессах роста, раз- вития и дифференцировки тканей. Основное назна- чение селена - стимулирование процессов обмена веществ, участие в образовании антиоксидантных соединений и других форм защиты организма [3]. Потребность человека в йоде зависит от возрас- та и состояния организма. Так, для детей дошколь- ного возраста до 5-ти лет она составляет 90 мкг в сутки, детей школьного возраста до 12 лет - увели- чивается до 120 мкг в сутки, подростков от 12 лет и старше и взрослых - повышается до 150 мкг в сут- ки, у беременных женщин и женщин в период грудного вскармливания потребность достигает 180-200 мкг в сутки [1]. По данным Эндокриноло- гического научного центра РАМН потребление йода на всей территории России снижено до 60-80 мкг в сутки. Адекватная доза селена для взрослых в зависимости от района проживания ко- леблется от 50 до 200 мкг в сутки (в среднем 1 мкг/кг в сутки) и составляет: для мужчин - не менее 70 мкг в сутки, для женщин - не менее 55 мкг в сутки [1]. Основным пищевым источником йода являются морепродукты. В остальных продуктах содержание йода прямо зависит от его содержания в почве. Значительные потери йода наблюдаются в процессе кулинарной обработки и при хранении продуктов питания. При термической обработке продуктов потери йода могут достигать 65 %. Основное поступление органических форм селена приходится на продукты животного и растительного проис- хождения [1]. Но содержание селена в пищевом сырье и продуктах его переработки понижено вследствие недостатка его содержания в почве и воде. В настоящее время актуальным направлением решения проблем, связанных с йоддефицитом и селенодефицитом, выступает создание обогащен- ных продуктов функциональной направленности, в том числе и мясных. Безопасность пищевых продуктов и охрана внутренней среды организма от загрязнения ток- сичными веществами являются первоочередными проблемами гигиены питания человека. В послед- нее время ученые активно проводят исследования, посвященные изысканию способов снижения оста- точного нитрита в пищевых продуктах, что под- тверждает наличие ряда патентов по этой тематике. Нитрозосоединения при употреблении в составе продуктов питания способны накапливаться в ор- ганизме человека, вызывая при этом нарушения структуры и свойств функциональных макромоле- кул ДНК, РНК и, как следствие, белков. В связи с этим повышенный интерес вызывает изучение за- кономерностей попадания нитрозосоединений в продукты питания и поиск путей снижения их остаточной концентрации. Подобные исследования способствуют разработке мер безопасности, направленных на снижение токсической нагрузки на организм человека [4]. Цель работы состояла в разработке технологии запеченного продукта из свинины, обогащенного биодоступными формами йода и селена, а также пищевыми волокнами, обеспечивающей снижение остаточного содержания нитрита натрия в готовом продукте. Объекты и методы исследований Объектами исследований являлись экструдиро- ванные семена чечевицы необогащеннные и обо- гащенные биодоступными формами йода и селена, а также образцы продуктов из свинины по стан- дартной рецептуре и с использованием раститель- ных компонентов в гидратированном виде в коли- честве 15 % к массе несоленого мясного сырья. Исследования проводились в ВолгГТУ и в ком- плексной аналитической лаборатории ФГБНУ «Поволжский научно-исследовательский институт про- изводства и переработки мясомолочной продук- ции». Отбор проб для лабораторных исследо- ваний проводился согласно с требованиями ГОСТ Р 51447-99; содержание влаги определяли в соответствии с ГОСТ Р 51479-99 методом высуши- вания навески до постоянной массы; массовую до- лю белка определяли методом Къельдаля по ГОСТ 25011-81; содержание жира определяли по ГОСТ 23042-86 с применением экстракционного метода; массовую долю золы определяли согласно ГОСТ Р 31727-2012 методом высушивания, обуг- ливания, озоления при температуре (550±25) °С пробы; массовую долю поваренной соли определя- ли согласно ГОСТ 9957-73 методом Мора; выход готового продукта рассчитывался как отношение массы готового продукта к массе несоленного сы- рья; массовую долю остаточного нитрита натрия определяли методом, основанном на изменении интенсивности окраски, образующейся при взаи- модействии нитрита с N-(1-нафтил)-этилендиамин дигидрохлоридом и сульфаниламидом в обезоло- ченном фильтрате ГОСТ 29299-92; исследование микробиологических показателей осуществлялся методом посева смывов с образца на питательную среду по ГОСТ Р 54354-2011; органолептическую оценку цельномышечных изделий из свинины про- водили по ГОСТ 959-91 «Продукты мясные». Определение содержания йода и селена в продукте и растительном компоненте проводились согласно ГОСТ 31707-2012 и ГОСТ 31660-2012. Для определения безопасности готовый продукт исследовали на содержание цинка по ГОСТ 30178-96 и меди, свинца и кадмия по ГОСТ 30178. Результаты и их обсуждение По результатам комплексной оценки для обога- щения мясного продукта был использован сорт че- чевицы «Петровская 4/105». Культура этого сорта содержит более 27-35 % белков, до 55 % крахма- листых веществ, свыше 2 % жирных масел. Обога- щение чечевицы осуществлялось путем проращи- вания семян в растворах йодида калия и селенита натрия с концентрацией 0,225 г/л воды и 0,1 г/л воды соответственно [5]. Длительность прораста- ния семян составляла 4 суток, при этом длина рост- ков не превышала 5 мм. Распределение раствора в семенах при прорастании способствует максималь- ному переходу микроэлементов. Биотехнологиче- ский прием проращивания обеспечивает органифи- кацию йода и селена с их переходом в биодоступ- ные формы. В целях повышения пищевой ценности и усвояемости пророщенных семян чечевицы их предварительно подвергают экструдированию. В процессе экструдирования пророщенные семена чечевицы подвергаются кратковременному, но ин- тенсивному механическому и баротермическому воздействию за счет высокой температуры 150-180 °С и давления около 50 атм. В результате меняется структурно-механический и химический состав исходного растительного сырья. Сложные белки и углеводы распадаются на более простые, клетчатка - на вторичные сахара, крахмал - на про- стые сахара. Важное преимущество экструдирова- ния - кратковременность. Экструдирование обес- печивает разложение содержащихся в бобовых культурах ингибиторов пищеварительных фермен- тов и вредных для организма лектинов. За счет рез- кого падения давления при выходе разогретой зер- новой массы происходит «взрыв» продукта, что делает его более доступным для воздействия фер- ментов желудка и повышает его усвояемость. В связи с этим целесообразно использовать экструди- рованные обогащенные йодом и селеном семена чечевицы. Физико-химические показатели образцов экс- трудированных семян чечевицы без предваритель- ного проращивания в растворах йодида калия и селенита натрия и пророщенных на данных раство- рах представлены в табл. 1. Таблица 1 Физико-химические показатели образцов экструдированных семян чечевицы Показатель Образец экструдата чечевицы без обога- щения с обогаще- нием Массовая доля влаги, % 3,45±0,38 4,0±0,58 Массовая доля белка, % 28,79±0,25 28,79±0,25 Концентрация йода, мг/кг - 0,225±0,54 Концентрация селена, мг/кг - 13,32±4,66 Согласно полученным данным проращивание чечевицы на растворах йодида калия и селенита натрия повышает содержание йода и селена в ней и открывает возможность ее использования в рецеп- туре мясного продукта в качестве источника этих микроэлементов. Ранее в работах сотрудников кафедры техноло- гии пищевых производств Волгоградского государ- ственного технического университета (ВолгГТУ) экспериментально было доказано, что применение пищевой добавки «Глималаск» (ТУ 2639-182- 514645-12) позволяет уменьшить количество вно- симого нитрита натрия в два раза с сохранением при этом цвета готового продукта на разрезе [4]. Учитывая установленный факт, для снижения оста- точного содержания нитрита натрия в технологии нового мясного изделия использовали пищевую добавку «Глималаск», которая содержит в своем составе аминоуксусную, аскорбиновую и яблочную кислоты. Комплекс органических кислот пищевой добавки «Глималаск» позволяет применять ее в мясной промышленности в качестве стабилизатора окраски после термообработки. Аскорбиновая кис- лота C6H806 ускоряет реакцию цветообразования в мясопродуктах, тем самым способствуя улучшению их внешнего вида, повышает устойчивость цвета при хранении, усиливает противомикробные свой- ства нитрита натрия и ингибирует образование нитрозаминов в продукте на 32-35 %. В присутст- вии аскорбиновой кислоты остаточное содержание нитрита натрия в готовом продукте снижается на 22-38 % [4]. Анализ базового ассортимента цельномышеч- ных изделий отечественного производства свиде- тельствует о том, что варьирование параметров технологической обработки позволяет получать из одного и того же вида сырья (части туши) широкий спектр мясопродуктов с различными органолепти- ческими показателями и сроками хранения, управ- лять продолжительностью производственного цик- ла и увеличивать выход готовой продукции. Дан- ный ассортимент может быть в значительной сте- пени расширен за счет вовлечения в производство нетрадиционных видов сырья, в частности, расти- тельного происхождения. В основе большинства технологий производства цельномышечных мясопродуктов лежит комплекс- ное воздействие на сырье процессов посола и тер- мообработки, обеспечивающих формирование спе- цифических органолептических характеристик го- товых изделий. Разработанный способ производст- ва цельномышечного запеченного продукта из сви- нины предусматривает подготовку мясного и рас- тительного сырья, посол, запекание и охлаждение. Апробированы варианты введения подобранных функциональных компонентов в разном количестве в составе заливочного рассола, шприцовочного рассола, в шприцовочном и заливочном рассолах. Установлено, что оптимальным является способ введения муки экструдата чечевицы в составе шприцовочного рассола в количестве 15 % от мас- сы сырья. Общее количество рассола вместе с гид- ратированной мукой чечевицы от массы мясного сырья составляет 45 %. Для оценки эффективности разработанного спо- соба обогащения цельномышечных изделий йодом, селеном в лаборатории кафедры технологии пище- вых производств ВолгГТУ были выработаны два образца запеченного продукта из свинины: опыт- ный - с добавлением растительных компонентов, пищевой добавки «Глималаск»; и контрольный - без добавления. Количество нитрита натрия, вне- сенное в опытный образец, снизили в два раза по сравнению с контрольным. Экструдат чечевицы перед гидратацией измельчали в муку. Полученную муку экструдата чечевицы гидратировали с водой в соотношении 1:3 и выдерживали 24 ч при темпера- туре 4-6 ºС. Полученную суспензия добавляли в рассол и инъецировали цельномышечное сырье. В дальнейшем мясное сырье направляли на следую- щие технологические операции: массирование и осадку. Перед термической обработкой на поверх- ность инъецированного мясного сырья наносились специи, после чего проводилось запекание при температуре 180 ºС в течение 2 ч. Была проведена сравнительная оценка органо- лептических характеристик полученных образцов, которая представлены в табл. 2. Представленные результаты органолептической оценки свидетельствуют о том, что использование растительной и пищевой добавки при производстве цельномышечного изделия из свинины улучшают консистенцию и вид на разрезе. Физикохимические показатели качества запеченного изде- лия из свинины представлены в табл. 3. Таблица 2 Органолептические характеристики запеченного продукта из свинины Наименование показателя Образец Контрольный Опытный Внешний вид поверхность чистая, без выхва- тов мяса, края ровные Форма овальная Консистенция плотная Вид и цвет на разрезе равномерно окрашенная мышечная ткань светло-серого цвета, цвет жи- ра белый или с розоватым от- тенком равномерно окрашенная мышечная ткань светло- розового цвета, цвет жира бе- лый или с розоватым оттенком Запах и вкус свойственный данному виду продукта, без посторонних при- вкуса и запаха Таблица 3 Физико-химические показатели запеченного продукта из свинины Показатель Образец контрольный опытный Массовая доля белка, % 19,2±0,40 20,30±0,47 Массовая доля жира, % 29,28±0,23 25,17±0,20 Массовая доля поваренной соли, % 2,34±0,46 2,23±0,40 Массовая доля нитрита натрия, % 0,0033±0,0001 0,0012±0,0001 Массовая доля золы, % 0,23±0,13 0,91±0,13 Концентрация йода, мг/кг - 0,252±0,61 Концентрация селена, мг/кг - 0,224±0,52 Массовая доля влаги, % 50,58±0,50 53,53±0,52 Анализ результатов свидетельствует о том, что по пищевой ценности запеченный продукт из свини- ны, выработанный с добавлением растительного сырья, не уступает аналогу, приготовленному без использования экструдата чечевицы и пищевой до- бавки «Глималаск». Введение пищевой добавки «Глималаск» создает более благоприятные окисли- тельно-восстановительные условия для протекания реакции нитрозообразования вследствие наличия в ее составе аскорбиновой кислоты и глицина. Важно отметить, что после термообработки в готовом про- дукте сохраняется функционально-значимое коли- чество йода и селена. Так, употребление 100 г обо- гащенного запеченного продукта из свинины вос- полняет среднюю суточную потребность взрослого человека в йоде на 16,8 %, в селене - на 36,1 %. По- лученные результаты доказывают функциональные свойства запеченного изделия из свинины, что подтверждает эффективность использования био- технологии проращивания семян чечевицы на рас- творах йодида калия и селенита натрия для обогащения мясных продуктов биодоступными формами йода и селена. В настоящее время важным показателем ка- чественной продукции является отсутствие в ней токсичных элементов, которые могут попадать в готовый продукт во время производства. В табл. 4 представлены массовые доли металлов в готовом продукте и нормированные значения согласно Технического регламента Таможенного союза «О безопасности мяса и мясной продук- ции» (ТР ТС 034/2013). Таблица 4 Содержание токсичных элементов в готовом продукте Показатель Образец Нормируемые значения Контрольный опытный Массовая доля свинца, мг/ кг 0,13±0,013 0,1±0,01 0,5 Массовая доля кадмия, мг/ кг 0,01±0,001 Не обнару- жено 0,05 Были проведены микробиологические исследо- вания на хранимоспособность готового продукта. Полученные данные по определению КМАФАнМ свидетельствуют о том, что количество микроорга- низмов не превышают нормируемых значения на 6-й день после изготовления продукта. Регламенти- руемые сроки хранения готового продукта без при- менения вакуума или модифицированной атмосфе- ры составляют 5 дней. Увеличение срока хранения связано с тем, что семена чечевицы содержат в сво- ем составе антиоксиданты, которые предотвращают окисление жиров и потемнение цвета. Таким образом, разработанная технология произ- водства запеченных продуктов из свинины является эффективной для повышения содержания в них йода и селена до физиологически функционального уров- ня. Доказано положительное влияние пищевой до- бавки «Глималаск» на формирование цветовых ха- рактеристик запеченных изделий из свинины, что позволяет уменьшить количество вносимого нитрита натрия на 50 % от общепринятой нормы и, тем са- мым, повысить безопасность мясных продуктов. Помимо улучшения показателей пищевой ценности, использование растительных ингредиентов увеличи- вает выход запеченного продукта из свинины с 63,5 до 67,45 %. Полученный результат обусловлен, главным образом, гидрофильными свойствами бел- ков чечевицы. Подобранный способ производства свидетельствует о целесообразности использования экструдированных семян чечевицы и пищевой до- бавки «Глималаск», которые улучшают органолеп- тические показатели и выход готового продукта. Также цельномышечные изделия из свинины соот- ветствуют требованиям по содержанию токсичных соединений в готовом продукте и срокам хранения, которые составляют 6 дней. *Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 15-16-10000, ГНУ НИИМП
1. Формирование функциональных свойств молочных продуктов при использовании в рационах лактирующих животных органических форм йода и селена: монография / И.Ф. Горлов, А.А. Короткова, Н.И. Мосолова, В.Н. Храмова; ВолгГТУ, ГНУ Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции РАСХН. - Волгоград, 2013. - 94 с.
2. Храмова, В.Н. Оптимизация рецептуры полуфабрикатов рубленых в условиях йододефицита / В.Н. Храмова, В.А. Коновалов, И.В. Мгебришвили // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профес- сиональное образование. - 2015. - № 4. - C. 181-187.
3. МР 2.3.1.2432-08. Рациональное питание: нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. - М., 2008. - 50 с.
4. Технические требования: ТУ 2639-182-514645-12. Применение пищевой добавки «Глималаск» в технологии про- изводства вареных колбас. - Введ. 22.06.2012 г.
5. Пат. 2524540. Российская Федерация МПК A23K 1/22. Способ обогащения семян биодоступными формами йода и селена / Горлов И.Ф.; Заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Поволжский научно- исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяй- ственных наук. - № 2012141634/13, заявл. 28.09.2012; опубл. 10.04.2014, бюл. №21.
6. Delange, F. Iodine deficiency as a cause of brain damage / F. Delange. - Postgrad. Med. J. - 2001. - Vol. 77. - Р. 217-220.
