Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №34 (июнь) 2016
Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 07.06.2016. Последняя правка: 06.06.2016.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ГОВЯДИНЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КОЛЛАГЕНА

Пермин Андрей Павлович

магистрант

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный экономический университет»

магистрант, кафедра технологии питания

Научный руководитель: Гращенков Д.В., кандидат технических наук, доцент кафедры технологии питания Уральского государственного экономического университета


Аннотация:
В статье представлены практические и научные аспекты использования ультразвука и пищевой кислоты как интенсифицирующих факторов в изготовлении полуфабрикатов из мяса говядины на основе технологий sous-vide, cook and chill, применяемые с целью разрушения соединительной ткани мяса говядины и увеличения сроков годности. Микробиологическая безопасность достигается путем пастеризации в вакууме, что позволяет увеличить сроки хранения, сохранена пищевая и биологическая ценность продукта. Установлено, что обработка мяса говядины в вакууме при низкой температуре приводит к увеличению степени мягкости, а применение ультразвука позволяет снизить затраты времени при использовании названных технологий.


Abstract:
The article presents the practical and scientific aspects of the use of ultrasound as a food grade acid and intensifying factors in the manufacture of semi-finished beef based on sous-vide technology, cook and chill, used to break down the connective tissue of beef and increase shelf life. Microbiological safety is achieved by pasteurization in a vacuum, thus increasing the shelf life, stored food and biological value of the product. It is found that the processing of beef meat in vacuum at a low temperature leads to an increase in the degree of softness, and application of ultrasound reduces the expenditure of time by using these technologies.


Ключевые слова:
полуфабрикаты из мяса говядины; повышенное содержание коллагена; sous-vide; низкотемпературная варка; вакуумная упаковка; ультразвук.

Keywords:
semi-finished products from beef; high content of collagen; sous-vide; low-temperature cooking; vacuum packaging; ultrasound.


УДК 641.1 

Введение

Характерной чертой современного общества является возрастающий интерес к здоровому питанию. Высокая информированность населения создается телевидением и интернетом. Потребители проявляют интерес и отдают предпочтение натуральной продукции, содержащей минимальное количество различных добавок.

С другой стороны, экономическая ситуация, следствием которой является снижающаяся покупательная способность населения, возрастающая конкуренция толкают производителей на поиск и применение способов снижения себестоимости производимой продукции, а также увеличения сроков годности для повышения эффективности производства и нивелирования ошибок логистики.

В мясоперерабатывающей промышленности предлагаются решения, связанные с использованием низкосортного сырья, одним из которых является поднятие кондиционности сырья и более полного его использования. Современные решения этого вопроса предполагают, в основном, применение добавок, направленных на улучшение качества сырья, имеющих химическую основу (фосфаты, натриевые соли карбоновых кислот), что не отвечает потребительским предпочтениям.

Актуальность. Поиск и разработка новых технологий, позволяющих получать мясные полуфабрикаты с заданными характеристиками по нежности и мягкости из сырья, которое до 50% в туше говядины составляет мясо с повышенным содержанием коллагена (соединительной ткани) – тазобедренная часть, лопаточно-плечевая часть с сохранением пищевой и биологической  ценности продукта после технологической обработки, увеличением срока годности получаемых изделий, представляют особую ценность и актуальность.

Потребление в пищу продуктов, содержащих белок коллаген, благоприятно влияет на функциональность человеческого организма, так как коллаген содержит минеральные вещества, способствующие укреплению хрящевой и соединительной ткани суставов опорно-двигательного аппарата людей всех возрастов.

В Уральском государственном экономическом университете на кафедре технологии питания проведены исследования по совершенствованию технологии изготовления полуфабрикатов из мяса говядины, позволяющей добиться сокращения содержания соединительной ткани, повышения мягкости говядины, с использованием ультразвука и рН среды как интенсифицирующих факторов. Изготовление полуфабрикатов осуществляется при температурах, позволяющих сохранить пищевую ценность, витамины, обеспечить микробиологическую безопасность и увеличить сроки годности.

Научная новизна данного исследования заключается в том, что установлено положительное влияние технологии sous-vide в сочетании с  ультразвуком на органолептические показатели качества мясных полуфабрикатов с повышенным содержанием коллагена.

Цели и задачи исслелования: целью исследования явилась изучение степени влияния использования пищевой кислоты, мощности и длительности воздействия ультразвука на снижение содержания соединительной ткани, повышения мягкости говядины при изготовлении полуфабрикатов из мяса говядины для жарки, используя современные способы изготовления продукции (sous-vide, cook and chill).

Поставленные цель обуславливает необходимость решения следующих задач:

- провести исследование и обоснование возможности применения технологий приготовления (sous-vide, cook and chill) для увеличения мягкости мяса, а также для обеспечения микробиологической безопасности  путем пастеризации в вакуумной упаковке, увеличения сроков хранения, сохранения пищевой и биологической  ценности продукта;

- провести исследования по установлению факта увеличения степени мягкости мяса после обработки по технологии Sous-vide с применением дополнительных способов воздействия на процесс деструкции соединительной ткани при помощи изменения рН-среды и (или) ультразвука;

- оценить влияние продолжительности воздействия изменения рН-среды и (или) ультразвука  на изменение органолептических  показателей мясных полуфабрикатов, подвергнутых термической обработке в условиях вакуума.

В основе предлагаемого способа изготовления лежит технология sous-vide, предполагающая обработку  продукции под вакуумом. Предлагаемая технология отличается от традиционной следующими особенностями:

- изготовление продукции осуществляется в герметично запечатанных термостойких пищевых упаковочных материалах;

- использование точно контролируемого нагрева среды и полуфабриката;

- продукт подвергается длительной тепловой обработке при низких температурах от +55оС до +80оС.

Регулирование температуры дает больший выбор по степени готовности и текстуре, чем традиционные методы изготовления. Применение вакуума повышает срок годности, может усилить вкус и сохранить пищевую ценность.

Во время нагрева мышечные волокна сокращаются поперечно и продольно, саркоплазматические белки скапливаются и превращаются в гель, а соединительные ткани сокращаются и растворяются. Мышечные волокна начинают сокращение при температуре 35–40°C и которое возрастает почти линейно при температуре до 80°C. Скопление и гелеобразование саркоплазматических протеинов начинается при температуре 40°C и заканчивается при 60°C. Соединительные волокна начинают сжиматься при 60°C, но взаимодействуют более интенсивно при температуре выше 65°C.

Водоудерживающая способность мышечных волокон регулируется сокращением и набуханием миофибриллярных волокон. Около 80% воды в мышечных волокнах удерживается в миофибриллах между толстыми (миозиновыми) и тонкими (актиновыми) волокнами. При температуре между 40 и 60°C мышечное волокно сжимаются вдоль и расширяет пространство между волокнами. При температуре выше 60–65°C мышечное волокно сжимается продольно, что приводит к существенной потере воды; масштабы таких потерь увеличиваются с повышением температуры. [1]

Для максимально необходимой деструкции коллагена необходима фиксация температуры в пределах 55-60°C на длительное и технологически определенное время без потери влаги.

Более низкий уровень тепловой обработки (ниже 100 °С) обеспечивает пастеризующий эффект нагрева. Пастеризация предусматривает длительную тепловую обработку при температуре 55-80°С, обеспечивающую гибель нетермостойкой неспорообразующей микрофлоры.

Экспериментально установлено, что ультразвук оказывает специфическое действие на макромолекулы тропоколлагена в сравнении с протеолитическими ферментами. В то время как последние вызывают деполимеризацию протофибрилл до отдельных мономеров посредством процесса гидролитического расщепления и в дальнейшем скручиваются в новую структуру, ультразвук при продолжительном воздействии вызывает разрыв полипептидных связей, нарушая целостность спиральной конфигурации, подобно специфическому ферменту коллагеназе.[2]

Результаты. Проведенные исследования в Уральском государственном экономическом университете на кафедре технологии питания по совершенствованию технологии изготовления полуфабрикатов из мяса говядины, позволяют выпускать изделия, характеризуемые как «полуфабрикаты мясные пастеризованные в вакууме для жарки» в ассортименте: бифштекс, филе, антрекот со сроком годности 10 суток при температуре хранения 2+,-1°С

В качестве исходного сырья использовался полуфабрикат мясной крупнокусковой бескостный категории А, охлажденный, подбедерок говяжий, изготовленный по ТУ 9214-002-54907417-09. Показатели безопасности соответствуют ТР ТС 021, дополнительные исследования безопасности сырья не проводились. В качестве рН среды использовалась кислота пищевая уксусная 9% в количестве 1% от веса продукта.

Технологический процесс изготовления полуфабрикатов состоял из следующих стадий: механическая обработка сырья, порционирование, добавление пищевой кислоты в несколько образцов, упаковка под вакуумом, технологическая обработка sous-vide  различной длительности. Дополнительно проводились исследования качества полуфабрикатов,  подвергнутых воздействию ультразвука или пищевой кислоты на основе технологической обработки sous-vide различной длительности. Контрольным явился образец мяса говядины не подвергавшийся дополнительной технологической обработке sous-vide.

Сначала  полуфабрикаты, кроме «контрольного», подвергались тепловой обработке sous-vide в течение различных промежутков длительного времени, из которых часть подвергались дополнительному воздействию ультразвука (далее УЗ) на разных этапах и/или пищевой кислоты. Затем все полуфабрикаты подвергались контрольной жарке в течение 10 мин. Готовая продукция подвергалась органолептическому анализу по ГОСТ 31986-2012. Внешний вид на срезе образцов представлен на рисунке 1. 

Рисунок 1. Срезы готовых изделий

Органолептическая оценка  полученных образцов  производилась по показателям:

- внешний вид;

- консистенция;

- запах и аромат;

- вкус и послевкусие.

Максимальная оценка показателя составляла 5 баллов, максимальная суммовая оценка 20 баллов. Значения оценок представлены в виде диаграммы на рисунке 2. 

Рисунок 2. Органолептическая оценка образцов полуфабрикатов из мяса

Сравнивая консистенцию тестируемых образцов, по степени мягкости и сочности лучшим являлся образец 1, подвергшийся обработкой sous-vide.  

При разрезании и разжевывании имел наименьшее сопротивление образец 4, подвергшийся обработкой «sous-vide+УЗ+рН».
Образец 3 имел меньшее сопротивление резанию и разжевыванию, чем    образец 2.  Контрольный образец 0 имел наибольшее сопротивление, неприемлимое для разжевывания, но имел лучший внешний вид.

Образцы, подвергнутые более длительному воздействию обработки по технологии sous-vide, с использованием ультразвука или рН, были сняты с испытаний, в силу сильного размягчения мяса и практически полностью потери исходной структуры.

В настоящее время проводят дополнительные исследования безопасности разработанных полуфабрикатов.

Заключение. По итогам проведенных исследований можно сделать выводы:

- обработка мяса говядины в вакууме по технологии sous-vide  приводит к увеличению степени мягкости;

- по степени воздействия использованных способов обработки мясных полуфабрикатов видна прослеживаемость увеличения деструктивной силы, где наименьшее значение имеет продолжительность прогрева по технологии sous-vide , далее сочетание sous-vide  с кислотой, затем сочетание sous-vide  с ультразвуком и максимальное у суммарного воздействия sous-vide , кислота, ультразвук;

- использование максимальных значений продолжительности в sous-vide , а в ультразвуке максимальных значений  мощности и продолжительности приводит к разрушению продукта, трансформации органолептических показателей к неестественным для данного продукта:

- внешний вид может иметь зеленый оттенок в результате разрушения гемоглобина мяса, форма продукта похожа на изделия из фарша,

- консистенция становится слишком мягкой, вплоть до однородной паштетной консистенции,

- запах и аромат приобретают оттенок порчи,

- вкус  изменяется, приобретая вкус печени;

- применение для обработки мяса технологии sous-vide в сочетании с кислотой или ультразвуком усиливает деструкцию коллагена, увеличивая мягкость мяса. Параметры продолжительности обработки, мощности воздействия ультразвука должны ограничиваться в соответствии с массой полуфабриката и вида отруба части туши;

- значения рН-среды как нейтральные свидетельствуют об отсутствии активной микрофлоры в образцах, а также о разрушительном воздействии примененных способов на кислоту;

- связывание части жидкости при деструкции коллагена в глютин наглядно представлено при обработке соединительной ткани мяса говядины по технологии sous-vide; вся жидкость была гидролизирована и образовала плотный студень (рисунок 3). 

Рисунок 3. Плотный студень на соединительной ткани мяса говядины

Библиографический список:

1. Сокирянский Федор. Уникальная приблуда для сювида (sous-vide) // Центр технологий общественного питания. Образовательный портал. 2007-2016 Студия Федора Сокирянского. URL: http://foodrussia.net/restoran/unikalnaya-pribluda-dlya-syuvida-sous-vide / (дата обращения: 12.04.2016).
2. Симионеску К., Опреа К., Механохимия высокомолекулярных соединений. Перевод с румынского доктора физ.-мат. Наук И.Б. Берсукера и канд.хим.наук Н.И.Беличука. Под редакцией проф. Н.К.Барамбойма. Издательство «Мир», Москва 1970.




Рецензии:

8.06.2016, 0:17 Лакота Елена Александровна
Рецензия: Статья " СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ГОВЯДИНЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КОЛЛАГЕНА" написана профессиональным, на высоком уровне грамотности языком. Автор статьи достаточно полно и обстоятельно показал актуальность и новизну научных исследований. Что касается результатов исследований, представленных в данной работе, то необходимо отметить что они выполнялись согласно определенной методики и их можно считать достоверными. Автор статьи выполнил все требования, предъявляемые редакцией к написанию и оформлению статей, поэтому данную работу можно рекомендовать к печати без доработки.

8.06.2016, 13:02 Смольникова Фарида Харисовна
Рецензия: Статья СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ГОВЯДИНЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КОЛЛАГЕНА Пермина Андрея Павловича посвящена актуальной теме производства мясных изделий с повышенным содержанием коллагена. Статья написана согласно требованиям журнала, материал хорошо освещен. Рекомендую к публикации.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх