Совершенствование технологии рецептур и потребительских

На правах рукописи
Хворостова Татьяна Юрьевна
Совершенствование технологии рецептур и потребительских
свойств паштетов из мяса птицы и конины
Специальность 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных
продуктов и холодильных производств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Ставрополь – 2013
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном
учреждении высшего профессионального образования «Кубанский
государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Касьянов Геннадий Иванович
Официальные оппоненты: Тимошенко Николай Васильевич
доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный
аграрный университет», заведующий кафедрой
технологии хранения и переработки
животноводческой продукции
Постников Сергей Иванович
кандидат технических наук, доцент,
ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
университет», доцент кафедры
технологии мяса и консервирования
Ведущая организация:
федеральный
Государственное научное учреждение
Краснодарский научно-исследовательский институт
хранения и переработки сельхозпродукции
Россельхозакадемии, г. Краснодар
Защита состоится 19 декабря 2013 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного
совета Д 212.245.05 при ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный
университет» по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина,1, корп. 3, ауд.506
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «СевероКавказский федеральный университет» по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул.
Пушкина,1. С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайтах СКФУ
www.ncfu.ru и ВАК РФ Министерства образования и науки РФ
www.vak.ed.gov.ru/ru/dissertation/.
Автореферат разослан «
» ноября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор технических наук, профессор
В.И. Шипулин
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1 Актуальность работы. Питание является одним из основных факторов
внешней среды, определяющих здоровье человека, работоспособность и
продолжительность жизни. Одна из наиболее актуальных в настоящее время
проблем питания – дефицит биологически активных веществ, которые защищают
клетки
организма
от
воздействия
негативных
факторов
различного
происхождения и обеспечивают устойчивость к заболеваниям. К таким веществам
относятся витамины, полиненасыщенные жирные кислоты и микроэлементы.
Недостаточное потребление эссенциальных микроэлементов
снижает
рост и развитие, физическую и умственную работоспособность, уменьшает
устойчивость организма к воздействию различных неблагоприятных факторов
и способствует развитию различных нарушений обмена веществ, приводящих к
различным
заболеваниям.
Краснодарский
край
относится
к
зоне
биогеохимической провинции, где в почве, воде, растениях содержится
незначительное количество таких микроэлементов как селен, йод, марганец и
кобальт, а их физиологическая роль в организме очень велика. Известно, что
неорганические формы микроэлементов практически не усваиваются или очень
плохо
усваиваются
организмом
человека.
Учеными
установлено,
что
биосовместимыми в организме человека могут быть органические формы
микроэлементов.
В связи с этим представляет научный и практический интерес изучение
возможности биоконверсии комплексной микроэлементной добавки, содержащей
стабилизированные йод, кобальт, марганец и селен через организм лошадей и
цыплят-бройлеров, для получения биологически полноценного мясного сырья с
высоким содержанием органических форм микроэлементов в производстве
функциональных продуктов питания. Целесообразность использования конины
для производства паштетов связано с повышенным содержанием в ней
незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот и гликогена.
Значительный вклад в развитие теоретических и практических аспектов
разработки сбалансированных по составу пищевых продуктов внесли научные
3
школы под руководством Антиповой Л.В., Горлова И.Ф., Евдокимовой О.В.,
Елисеевой Л.Г., Корячкиной С.Я., Кочетковой А.А., Криштофович В.И.,
Лисицына А.Б., Позняковского В.М., Тутельяна В.А., Устиновой, А.В., Храмцова
А.Г., Шипулина В.И. и др.
Полноценные по составу мясорастительные продукты питания, как новая
товарная
категория,
требуют
инновационных
подходов
на
всех
этапах
товародвижения, начиная с разработки структуры и состава рациона для
животных и птиц, рецептур продуктов и заканчивая доведением их до
потребителя.
Диссертационная работа выполнена в соответствии тематическим планом
НИР кафедры технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ № 1.4.06-10.
1.2
Цель
работы.
Совершенствование
технологии
рецептур
и
потребительских свойств паштетов из мяса птицы и конины с гарантированным
содержанием эссенциальных микроэлементов.
1.3 Основные задачи исследования.
- проанализировать медико-биологические требования к мясорастительным
продуктам питания из мяса птицы и конины. Изучить основные требования к
сырью для производства мясных паштетов;
- изучить минеральный состав кормов, используемых в рационах кормления
цыплят-бройлеров и лошадей, установить его влияние на качественные
показатели
мяса.
Научно
обосновать
применение
разработанных
микроэлементных премиксов для цыплят-бройлеров и лошадей на откорме в зоне
биогеохимической провинции Краснодарского края;
- исследовать влияние функционального состояния мышечной ткани
цыплят-бройлеров и лошадей на потребительские свойства мяса;
- обосновать взаимосвязь улучшения функционально-технологических
свойств
конины
и
мяса
цыплят-бройлеров
с
морфологическими
и
биохимическими показателями крови;
- изучить технологические параметры мяса цыплят-бройлеров и конины при
включении в рацион премикса с эссенциальными микроэлементами;
4
-
провести
сравнительную
оценку аминокислотного
состава
белка
мышечной ткани конины и цыплят-бройлеров;
- изучить биотехнологические свойства конины и мяса цыплят-бройлеров
для производства мясных изделий паштетной группы;
- разработать рецептуры и оценить потребительские свойства паштетов
«Южный» и «Диетический»;
- определить экономическую целесообразность изготовления мясных
паштетов из мяса птицы и конины;
- разработать проект технических условий на паштет с использованием
конины и мяса цыплят-бройлеров с повышенным содержанием эссенциальных
микроэлементов.
1.4. Научная новизна работы. Научно обоснована и экспериментально
подтверждена
целесообразность
и
эффективность
биоконверсии
неорганических солей эссенциальных микроэлементов, прошедших через
организм животных и птицы, с целью обеспечения гарантированного
содержания органических форм минеральных веществ в мясе и субпродуктах.
Экспериментально
доказано,
что
включение
разработанных
микроэлементных премиксов в рацион лошадей и цыплят-бройлеров увеличивает
содержание минералов и витаминов в мясном сырье, повышая его биологическую
полноценность.
Установлен химический состав, физико-химические, технологические
свойства
и
биологическая
ценность конины
и
мяса цыплят-бройлеров,
выращиваемых в фермерских хозяйствах, с целью обоснования их использования
в технологии производства паштетов из мяса птицы и конины.
В
сравнительном
минерального,
аспекте
аминокислотного,
получены
новые
жирнокислотного
данные
состава
витаминного,
разработанных
паштетов, ферментативных особенностях превращений в конине при различных
температурных режимах и продолжительности хранения мяса.
Научно и экспериментально обоснованы потребительские свойства, физикохимические,
структурно-механические
и
органолептические
показатели
5
модельных фаршевых систем для оптимизации рецептур мясных паштетов с
учетом обобщенной функции желательности Харрингтона.
По
тематике
работы
получено
свидетельство
о
государственной
регистрации программы для ЭВМ Заявление № 20116110049 от 11.01.2011
№2011611988 (KillListCreato).
1.5.
Практическая
значимость.
По
результатам
маркетинговых
исследований и применением метода пищевой комбинаторики обоснованы
рецептуры паштетов с повышенными потребительскими свойствами на основе
мясного сырья с высоким содержанием эссенциальных микроэлементов (паштет
«Диетический»), даны технологические рекомендации по их производству.
Установлена
целесообразность
использования
премикса
с
солями
неорганической формы микроэлементов в рационе лошадей и цыплятбройлеров с целью получения биологически полноценного мясного сырья с
повышенным содержанием органических форм минеральных веществ, для
производства бутербродных паст и паштетов из мяса птицы и конины.
При
биоконверсии
неорганических
форм
через
солей
организм
лошадей
эссенциальных
и
цыплят-бройлеров,
микроэлементов
окупаемость затрат на 1 рубль. Окупаемость по
повышается
опытной группе лошадей
составила 14,04 рубля, а чистый доход составил 7300 рублей. Окупаемость затрат
на 1 рубль, по группе цыплят-бройлеров опытной группы, составила 5,75 рубля.
Экономический эффект производства паштетов из мяса конины составляет:
для нового паштета «Диетический» 21361,4 руб./т продукции, а для паштета
«Южный» 20055, 5 руб./т продукции.
1.6. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
докладывались на заседаниях кафедры Технологии мясных и рыбных продуктов
КубГТУ (г. Краснодар, 2006-2011 гг.), на международных, всероссийских,
межрегиональных
научных
конференциях,
симпозиумах,
форумах:
Международная научно-практическаяконференция,11-12 октября 2007 г. –
Краснодар, 2007, Теоретическое и экспериментальное обоснование суб- и
сверхкритической СО2-обработки сельскохозяйственного сырья. Международная
6
научно-практическая конференция, 15-16 октября 2010 г. – Краснодар,2010,
Международная научно-практическая конференция «Инновационные технологии
в мясопереработке», 26-30 сентября 2011 г.- Краснодар,2011. Международная
научно-техническая интернет-конференция «Инновационные технологии в
пищевой и перерабатывающей промышленности», 20-22 ноября 2012 г.,
Краснодар.
1.7. Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано
15 научных работ, из них 1 учебное пособие, 3 статьи в журналах,
рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получено одно свидетельство на
программу для ЭВМ.
1.8. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из
введения,
аналитического
обзора
патентно-информационной
литературы,
методической части, экспериментальной части, практической реализации
результатов эксперимента, выводов, списка использованных источников научной
литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 123 страницах
компьютерного
текста,
включает
28
таблиц
и
9
рисунков.
Список
использованной литературы включает 190 наименования, в том числе 24 иностранных авторов.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность выбранного направления
исследований, показана его научная новизна и практическая значимость.
В первой главе проведен анализ значения и использование микроэлементов
в питании человека. Осуществлен анализ патентной и научной информации по
использованию биоконверсии микроэлементов, прошедших через организм
животных с целью увеличения их содержания в мясном сырье. Систематизирован
материал по использованию микроэлементов в питании человека.
Изучены количественные и качественные потребности человека в пищевых
веществах, а также значение и метаболизм микроэлементов в организме человека.
7
Теоретически обоснована целесообразность биоконверсии неорганических
форм микроэлементов через организм животных с целью получения мясного
сырья для изготовления паштетов с повышенным содержанием органических
форм минеральных веществ.
Во второй главе дана краткая характеристика объектов исследований,
представлены схемы проведения эксперимента на лошадях и цыплятахбройлерах, комплекс изучаемых показателей, методы их определения. Объектами
исследований являлись: мясные продукты кулинарной готовности паштетной
группы, полученные по разработанным нами рецептурам, конина, мясо цыплятбройлеров, кровь, основные и вторичные продукты убоя.
Общая схема исследований реализована на этапах, представленных на
рисунке 1.
С учетом содержания в кормах Se, J2, Mn и Co были разработаны премиксы.
Йод определяли по методике М.А. Драгомировой, кобальт - на атомноабсорбционном спектрофотометре после сухой минерализации путем сжигания
проб корма в электропечи, селен – флуориметрическим методом с ДАН,
используя флуориметр ЭФ-ЗМА, марганец - методом атомно-абсорбционной
спектрофотометрии (АСС) на анализаторе ААS-1 фирмы Цейс. Кровь и
сыворотку
крови
исследовали
по
общепринятым
методикам.
Микробиологические исследования мышечной ткани животных проводили в
соответствии с ГОСТ 9958; 10444.3; 10444.4; 10444.15, бактерий группы
кишечных
палочек
сульфитредуцирующих
(колиформных
клостридий
бактерий)
–
по
–
ГОСТ
по
ГОСТ
29185;
Р
50474;
бактерий
рода
Staphilococcus aureus – по ГОСТ 10444.2;бактерий рода Salmonella – по ГОСТ Р
50480, по методикам Гласкевича А.А., Бобылева С.М. и Антонова В.Я.
Аминокислотный состав белков определяли методом капиллярного электрофореза
на аппарате Хромель 105.Содержание триптофана определяли по методу Грехема,
Смита и др. с применением методики щелочного гидролиза по Вербицкому и
Детерейджу. Биологическую ценность и усвояемость продукта – с помощью
комплексного
показателя
качества
посредством
обобщенной
функции
8
желательности Харрингтона, а также с помощью тест-объекта Tetrahymena
pyriformis W.; органолептическую оценку паштетов – в соответствии с ГОСТ
8756.1.
Теоретическая часть
Анализ информационно-патентных данных по исследуемой проблеме
Формирование цели и задачи по использованию эссенциальных микроэлементов
микроэлементы играют очень важную роль в жизнедеятельности человека (йод,
Анализ
метаболизма
Анализ биотехнологических
Анализ взначения
селен, марганец,
кобальт), обеспечивая
очень сложный обмен веществ
организме.
эссенциальных
путей повышения биологической
микроэлементов в
Используемые
в настоящее полноценности
время различные
добавки
солей
микроэлементов
мясного
сырья неорганических
питании форм
человека
организмеорганизме
минеральных
веществ, для восполнения в организме недостающих микроэлементов,
усваиваются организмом не в полной мере и не являются биологически полноценными. В
Экспериментальная часть
связи с этим, мы провели комплексные исследования по изучению возможности
биоконверсии минеральных веществ через организм лошадей и бройлеров, с целью
Исследование
кормов на
Изучение
специфической
превращения
неорганических
формПоказатели
солей микроэлементов
в более доступные
органические
микроэлементный состав и
биохимических
резистентности организма
соединения.
содержанием
разработкаПолученное
премиксов таким образом мясное сырье, с более повышенным
показателей
крови
крови
и
микроэлементов, будет использовано для производства мясных продуктов кулинарной
антиоксидантной
Исследование
технологических,
пищевых свойств
и биологической ценности мясного
готовности
паштетной
группы, по разработанным
нами рецептурам.
системы веществ у
сырья и паштетов
Для решения этой задачи, нами было разработано два премикса,животных
для лошадей и
цыплят-бройлеров.
Премиксы содержали лимитирующие
в кормах
рационов
Протеолитическ
Содержание
ФункциональноФизикоая активность
витаминов,
технологические
химические
стабилизированные
соли
йода,
марганца,
селена
и
кобальта.
мышечной
аминокислот и
свойства мясного
показатели
ткани
минеральных веществ
сырья
жира
Для изучения биоконверсии неорганических форм солей микроэлементов в организме
были проведены два научно-производственных
на паштетов
лошадях и бройлерах. Для опыта
Изучение потребительскихопыта
свойств
было сформировано по принципу пар-аналогов две группы лошадей, по 8 голов в каждой,
Количественная характеристика основных
Жирнокислотный состав
питательных
веществ
паштетов5-8 лет, живой массойпаштетов
русской тяжеловозной
породы,
в возрасте
520-560 кг. Животные были
подобраны в группы - контрольная и опытная. Во втором опыте было сформировано также
Разработка комплекта технической документации (ТУ и ТИ)
две группы – контрольная и опытная цыплят-бройлеров кросса «Русь» по 30 голов в каждой.
Опытно-промышленная
усовершенствованной
технологии
Выращивание
бройлеров проводили апробация
при напольном
содержании.
лошадей
и бройлеров
подопытных
групп функционального
проводили в соответствии
Оценка Кормление
экономической
эффективности
производства
паштетов
назначенияс
видом животных
и физиологического
состояния по рекомендуемым нормам (
Рисунок
1 - Общая
схема исследований
). Подопытные
Содержание
оксипролина
определяли
по методу
Ноймана
и Логана с
лошади содержались
в типовых конюшнях
племенного
конного завода,
а цыплят-бройлеров
применением
методики
кислотного
гидролиза
мяса поПродолжительность
Вербицкому и сотр.
выращивали
по технологии
напольного
содержания.
опыта Для
по
скармливанию микроэлементной добавки на лошадях составила три месяца (90 суток), а на
цыплятах-бройлерах – два месяца (60 суток).
9
проектирования
рецептур
мясных
паштетов,
сбалансированных
по
микроэлементному, витаминному, аминокислотному составам, использовали
интегрированную программную среду "Generic-2.0".
Полученные
биометрическим
цифровые
методом
результаты
вариационной
исследования
статистики
на
обрабатывали
компьютере
с
использованием Mat Lab Thelanguage of Technical Computing Version 6.0.0.88.
Release 12 September 22. 2000, Copyright 1984-2000 The Math Worgs. Inc. Различия
цифровых опытных и контрольных показателей в сравнительном аспекте
статистически достоверными считали при уровне значимости – р < 0,05.
В
третьей
главе
изучены
физико-химические
и
технологические
показатели мясного сырья и некоторые метаболические процессы в организме
лошадей и цыплят-бройлеров, в рацион которых включены минеральные
премиксы.
Установлено,
что
премиксы
с
микроэлементным
составом
положительно влияли на обмен веществ и продуктивность лошадей и цыплятбройлеров. В крови опытных животных увеличилось количество эритроцитов,
гемоглобина, общего белка и фосфора (рис.1).
140
130
120
99,6
100
80
контрольные
60
опытные
40
20
3,24 3,99
4,77
5,95
5,36
5,78
0
Гемоглобин, г/л Эритроциты,
10'12/л
Общий белок,
г%
Фосфор, мг %
Рисунок 1 - Морфологические и биохимические показатели крови лошадей.
Об интенсивности белкового обмена в тканях подопытных цыплятбройлеров и лошадей, получавшие с комбикормом микроэлементы, можно судить
10
по более высокому содержанию белка в мышцах, печени и плазме крови лошадей
и цыплят-бройлеров (табл. 1).
Таблица 1 - Содержание белка в мышцах, печени и плазме крови
Цыплята-бройлеры
Лошади
Показатели
контрольная
опытная
контрольная опытная
мышцы, %
18,14 ± 1,80
19,12 ± 1,12
19,60 ± 0,20
19,92 ± 0,14
печень, %
17,50 ± 2,12
18,67 ± 2,30
19,32 ± 1,46
19,48 ± 1,65
48,40 ± 0,34
57,72 ± 0,62
71,30 ± 4,68
74,12 ± 2,82
микроэлементами
достоверно
повышает
плазма крови, г/л
Введение
премикса
с
как
клеточные, так и гуморальные показатели естественной защиты организма, что
положительно повлияло на обмен веществ, и, как следствие, повышение
продуктивности. У лошадей, получавших микроэлементный премикс, достоверно
увеличилась предубойная масса на 4,07%, масса парной туши на 5,01%, убойная
масса на 5,51%, выход мякоти на 0,94%, масса мякоти на 6,17%.
Масса грудных мышц цыплят-бройлеров контрольной группы составила
207,35 5,15 г, ножных – 266,12 4,05 г, а в опыте – 220,58 4,02 г; 283,11 4,72
г соответственно. Это свидетельствует об интенсивности окислительновосстановительных процессов в организме лошадей и цыплят-бройлеров опытной
группы в сравнении с их аналогами, где премикс в рацион не включали (рис.2).
Рисунок 2 - Динамика живой массы цыплят-бройлеров, г (n = 16)
Так, уже к 28-дневному возрасту, цыплята-бройлеры опытной группы
превосходили по живой массе цыплят-бройлеров контрольной группы на 7,43%,
11
или на 43,55 г. К концу 56-дневного выращивания цыплят-бройлеров разница в
отставании цыплят контрольной группы наметилось на 84,5 г, или на 4,49%, в
сравнении с цифровыми показателями массы цыплят-бройлеров опытной группы.
Патогенных микроорганизмов: сальмонелл, стафилококков и анаэробов,
вызывающих отравления и токсикозы у человека, в мясном сырье не обнаружено.
Оценка пищевой и биологической ценности конины и мяса цыплятбройлеров.
В конине и мясе цыплят-бройлеров, получавших премикс,
содержалось больше незаменимых аминокислот в сравнении с показателями
контрольных групп. Так, в конине, полученной от животных опытной группы,
было существенно больше таких аминокислот как: валин (на 3,89%), изолейцин
(на 5,0%), лейцин (на 2,15%), лизин (на 5,94%), метионин (на 6,0%), треонин (на
6,0%), триптофан (на 43,28%), фенилаланин (на 7,18 %), в сравнении с
показателями
животных контрольной группы. В
мясе цыплят-бройлеров
опытной группы отмечен повышенный уровень валина на 4,48%, изолейцина на
10,18%, лейцина на 8,97%, метионина на 6,3%, треонина 4,12%, триптофана на
16%, фенилаланина 22,4 % в сравнении с цифровыми данными контрольной
группы. В жире опытной группы цыплят-бройлеров отмечено несколько
повышенное (на 1,31 %) содержание линолевой кислоты, на 4,18 % линоленовой и
на 13,95 % арахидоновой кислоты, в сравнении с цифровыми показателями жира
контрольной птицы. В конском жире опытной группы отмечено несколько
повышенное содержание линолевой (на 2,54 %), линоленовой (1,05 %) и
арахидоновой (на 8,33 %). В конине опытной группы отмечено достоверное
увеличение пиридоксина на 0,44 мг, ретинола на 0,04 мг, токоферола на 0,22 мг,
ниацина на 1,2 мг, в сравнении с данными контрольной группы (р<0,05). В мясе
цыплят-бройлеров
опытной
группы
достоверно
увеличилось
содержание
витамина А на 0,08 мг/100 г, витамина Е на 0,3 мг, витамина РР на 2,6 мг,
витамина В1 на 0,08 мг, витамина В2 на 0,12 мг, витамина В6 на 0,36 мг на 100 г
мышц, в сравнении с контрольными показателями.
В мышцах и печени конины увеличилось содержание золы, фосфора, серы,
кальция, магния. С высокой степенью достоверности отмечено увеличение в
12
конине и в мясе цыплят-бройлеров опытных групп содержание йода, кобальта,
марганца, селена в сравнении с цифровыми показателями контрольных групп
(р<0,01). Результаты исследований по содержанию микроэлементов в мясном
сырье животных представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Содержание макро- и микроэлементов в мясе и печени конины
Показатели
Зола, %
I (контрольная) группа
мясо
печень
0,93±0,02
1,44±0,12
II(опытная) группа
мясо
печень
1,05±0,04*
1,86±0,08*
Макроэлементы,
мг
калий
кальций
352,0±32,4
10, 08±2,60
326,8±12,0
10,60±0,40
358,0±28,6
10,24±1,20
338,2±8,40
12,42±0,08***
магний
19,64±2,40
20,48±1,00
20,86±1,80
26,20±0,80***
натрий
72,02±8,36
76,12±6,40
76,46±4,56
78,30±10,40
сера
204,46±26,2
212,06±14,2
282,12±10,0*
244,4±12,6
фосфор
195,12±18,4
240,6±10,2
244,08±8,4*
285,6±8,16**
2840±38,4
4,60±0,06
3480±44,2
7,40±0,6
3968±45,4
9,88±0,04***
3864±38,6
12,14±0,2***
4,44±0,06
6,82±0,08
марганец
36,00±1,4
44,60±8,12
48,04±0,8***
68,08±3,2
селен
10,42±1,2
10,84±2,0
32,36±0,8***
56,36±2,06***
медь
114,2±4,6
118,6±16,2
126,64±2,8*
168,6±14,8*
Микроэлементы,
мкг
железо
йод
кобальт
38,24±0,08**
*
46,62±6,60*
Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,02; *** - р < 0,01.
Результаты
исследования
позволили
сделать
вывод
о
том,
что
микроэлементный премикс, содержащий стабилизированные неорганические
соли марганца, селена, йода и кобальта, значительно повышает содержание
макро- и микроэлементов в конине и мясе цыплят-бройлеров. Такое мясное сырье
и
субпродукты
являются
хорошими
компонентами
мясопродуктов функционального назначения.
при
производстве
13
Таблица 3 - Содержание макро- и микроэлементов в мясе и печени цыплятбройлеров
Группа
Показатели
I (контрольная)
II(опытная)
мясо
печень
мясо
печень
Зола, %
0,88±0,02
1,02±0,02
0,98±0,02***
1,24±0,08*
Макроэлементы,
мг
калий
кальций
302,0±34,6
10,80±1,40
318,4±18,2
11,20±0,40
364,0±26,5
11,40±2,00
388,0±9,20**
14,40±0,2***
магний
18,32±0,10
20,12±1,40
19,00±0,08
26,80±1,20***
натрий
69,40±8,40
72,30±4,80
69,60±6,40
76,14±4,50
сера
194,60±14,80
214,0±12,8
208,8±22,6
262,2±6,2***
фосфор
202,8±12,20
240,6±16,4
212,4±14,0
Микроэлементы,
мкг
железо
йод
2612±24,4
3,96±0,06
3246±25,5
7,80±0,06
2780±12,2***
10,74±0,08***
3464±32,8***
32,12±0,2***
кобальт
3,08±0,06
6,36±0,08
12,24±0,08***
38,10±0,08***
марганец
32,06±1,4
44,12±2,80
56,64±2,20*
62,00±3,6**
селен
3,82±0,02
4,04±0,04
12,88±0,02***
8,16±0,06***
медь
96,14±3,80
104,6±6,24
112,4±4,02*
144,08±8,02**
296,4±18,2*
Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,02; *** - р < 0,01.
Влияние протеолитической активности в мышечной ткани на
продолжительность хранения и технологические свойства мяса. Изучение
протеолитической активности катепсинов мясного сырья имеет исключительное
значение в технологии мясопродуктов и хранения.
При повышении температуры от 4°С до 20°С активность катепсинов в
конине увеличивалась в зависимости от продолжительности хранения мяса
(рис.3). Так, при двухчасовом хранении конины активность лизосомальных
ферментов была существенно выше в сравнении с контрольной кониной (12,4–
13,8 ед./см3 соответственно по группам). С увеличением продолжительности
14
хранения мяса до 24 часов активность катепсинов увеличилась в мясе как в
контрольной, так и в опытной группах, но достоверно выше в опытных образцах
мяса (24,2–29,9 ед/см3). С увеличением срока хранения мяса до 48 часов
активность протеолитических ферментов повышалась в образцах мяса обеих
групп.
Большую
активность
катепсинов
при
4°С
отмечено
при
продолжительности хранения мяса 48 часов. В конине контрольной группы
активность катепсинов повысилась до 36,4 ед/см3, а в мясе опытной группы более
существенно, до 44,6 ед/см3 (р<0,01).
Рисунок 3 - Влияние продолжительности хранения конины
на
протеолитическую активность мышечных ферментов
При температуре +10°С активность катепсинов возрастала в прямой
зависимости от повышения продолжительности хранения мяса. Если двухчасовом
хранении активность катепсинов в конине контрольной группы находилась в
пределах 18,6ед/см3, то в мясе животных получавших премикс она составила 24,2
ед/см3 (р<0,01).При продолжительности хранения мяса от 24 до 48 часов
активность протеолитических ферментов в конине контрольной группы возросла
от 46,4 до 50,2 ед/см3, в мясе опытной группы это увеличение находилось в
пределах от 49,8 ед/см3 при 24 часах до 56,6 ед/см3 при 48 часах. Анализируя
активность
катепсинов
при
температуре
воздействия
+18°С,
можно
констатировать, что активность протеолитических ферментов имела прямую
15
корреляцию с продолжительностью хранения. В длиннейшей мышце спины у
животных опытной группы активность протеолитических ферментов возрастала
от 34,8 до 62,4 ед/см3, при двухчасовом хранения до 34,8 и 60,4 ед/см3 при 24часовом хранении, а при 48- часовом хранения – 62,4 ед/см3. В мясе контрольных
проб
прослеживалась
такая
же
тенденция
повышения
активности
протеолитических ферментов в зависимости от продолжительности хранения –
активность повышалась.
Регистрируя более повышенную активность протеолитических ферментов в
конине в сравнении с показателями контрольной группы, можно предположить,
что такая активность связана с более высоким содержанием гликогена в мышцах,
подтверждается и высоким уровнем глюкозы в крови.
В четвертой главе представлены результаты оценки потребительских
свойств мясных паштетов с гарантированным содержанием микроэлементного
состава и комплексная оценка пищевой, биологической ценности и показателей
безопасности разработанных продуктов. Обобщенный критерий желательности
сбалансированности аминокислот состава (D) – 0,902.На рисунках 4 и 5
приведены модели качества нового паштета «Диетический». Обобщенный
критерий
желательности,
жирового
модуля
характеризующий
моделируемой
степень
композиции
равен
сбалансированноости
0,862.На
основании
проведенных исследований с помощью компьютерного моделирования была
разработана рецептура для паштета функционального назначения.
Значения частных
функций
желательности d i
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
d8
Частные функции желательности, di
РисунокРисунок
4 - Мультипликативная
модель
частных
функций
желательности
Мультипликативная модель
частных
функций
желательности
аминокислотного
состава.
паштета «Диетический»: d1 - лейцина;
d2 – изолейцина;
d3 – лизина; d4 –
d
–
частные
функции
желательности:
d
лейцина,
d
изолейцина;
d - лизина,d7 –
метионина+цистина; d5 - фенилаланина + тирозина; d6 – треонина;
d - метионина + цистина, d - фенилаланина+тирозина, d - треонина,
триптофана,
d8 – валина.d - валина.
d - триптофана,
i
1
4
5
7
8
2
3
6
е частных
кций
ьности di
Обобщенный критерий желательности сбалансированности аминокислотного
состава (D) – 0,902.
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
аминокислотного состава.
Значение частных
функций
желательности di
di – частные функции желательности: d1- лейцина, d2- изолейцина; d3- лиз
d4- метионина + цистина, d5- фенилаланина+тирозина, d6- треонина,
d7- триптофана, d8- валина.
Обобщенный критерий 16
желательности сбалансированности аминокислотн
состава (D) – 0,902.
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
d1
d2
d3
Частные функции
желательности, di
Рисунок Мультипликативная
модель частных
функций
желательности
Рисунок 5 - Мультипликативная
модель частных
функций
желательности
жирового модуля моделируемых рецептурных композиций
жирового
модуля
моделируемых рецептурных композиций
паштета
d – частные функции желательности: d - насыщенных жирных кислот,
«Диетический». d–
частные функции
желательности:
d1 – насыщенных жирных
жирныхкислот
мононенасыщенных
жирных
кислот; d - полиненасыщенных
Обобщенный
критерий
желательности,
характеризующий
кислот;d2 – мононенасыщенных жирных кислот; d3 – полиненасыщенных жирных степ
сбалансированности жирового модуля моделируемой композиции раве
кислот;
0,862.
По результатам проведенных исследований, на стенде кафедры Технологии
i
1
3
мясных и рыбных продуктов КубГТУ,
разработаны рецептуры опытно-
промышленных образцов паштетов «Диетический» и «Южный». Были проведены
исследования по оценке потребительских свойств изготовленных паштетов
«Бодрый», «Южный» и «Диетический» по общехимическому, аминокислотному и
микроэлементному составам. В состав паштета «Диетический» включили печень,
конину и мясо цыплят-бройлеров, полученные от животных и птицы,
использовавших при жизни в рационе минеральный премикс, содержащий
стабилизированные эссенциальные микроэлементы (паштет опытный), а паштет
«Южный» содержал печень, мясо цыплят-бройлеров и конину, где лошади и
цыплята в рационе премикс не получали (паштет контрольный). Все другие
ингредиенты состава паштетов были одинаковыми по количественному и
качественному составу. Оценку качества продуктов проводили, анализируя
комплекс органолептических, микробиологических и технико-экономических
показателей.
Для определения биологической ценности белков важным
показателем является количественное соотношение незаменимых аминокислот,
входящих в состав паштетов. В таблицах 4,5,6
исследований
аминокислот
состава
паштетов.
свидетельствовали,
Полученные
что
паштет
представлены результаты
результаты
исследования
«Диетический»
превосходил
идеальный белок паштет «Бодрый» и «Южный», за исключением треонина и
метионин+цистин.
17
Таблица 4 - Количественные характеристики основных питательных
веществ паштетов
Паштет
Показатель
«Бодрый»
«Южный»
«Диетический»
(контроль)
(опытный)
(опытный)
Массовая доля влаги, %
60,90
57,51
57,50
Массовая доля белка, %
12,10
15,39
15,40
Массовая доля жира, %
10,72
13,11
13,11
Отношение жир:белок
0,89
0,86
0,86
Углеводы, %
14,61
12,15
12,15
Массовая доля золы, %
1,67
1,70
1,84
885/215
1050/254
1050 / 254
Энергетическая ценность,
кДж/ккал
Таблица 5 - Аминокислотный состав белка паштетов
Массовая доля аминокислоты, мг в 100 г белка
Аминокислота
идеальный
белок по
ФАО/ВОЗ
суточная
потребность
взрослого
человека, г
«Бодрый»
(контроль)
паштет
«Южный» «Диетический»
(опытный) (опытный)
Валин
5,0
4
6,08
6,27
6,26
Изолейцин
4,0
3-4
5,35
5,42
5,53
Лейцин
7,0
4-6
8,83
9,26
9,27
Лизин
5,5
3-5
6,08
6,28
6,87
Метионин+
3,5
2-4
2,09
2,12
2,66
Триптофан
1,0
1,0
1,96
2,28
2,39
Фенилаланин
6,0
2-4
5,53
5,60
5,61
Треонин
4,0
2-3
3,92
4,00
4,06
цистин
Сравнивая аминокислотный состав паштетов, можно констатировать
некоторое их количественное различие. Паштет «Диетический», изготовленный
из конины и мяса цыплят-бройлеров, опытных групп лошадей и птиц, где в
18
рацион
вводили
премикс
эссенциальными
микроэлементами,
содержал
повышенное количество аминокислот, в сравнении с паштетом «Южный».
Аналогичная
тенденция
повышенного
содержания
витаминов
и
полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) отмечено и в опытном паштете
«Диетический» в сравнении с паштетами «Южный» (табл.6).
Таблица 6 - Жирнокислотный и витаминный состав паштетов
Показатели
Паштет «Бодрый»
Паштет «Южный»
Паштет
(контроль)
(опытный)
«Диетический»
(опытный)
Жирнокислотный состав паштетов, г на 100 продукта
НЖК
16,43±2,86
17,12 ± 3,15
17,00 ± 2,02
МНЖК
11,88±1,69
12,34 ± 2,08
12,42 ± 1,10
ПНЖК
7,64±0,68
7,86 ± 0,44
8,48 ± 0,62
Витаминный состав, мг на 100 г продукта
Тиамин В1)
0,09
0,08
0,12
Рибофлавин (В2)
0,10
0,11
0,14
Пиридоксин (В6)
0,18
0,28
0,32
Ретинол (А)
0,01
0,01
0,02
Токоферол (Е)
5,06
6,08
7,62
Витамин С
5,04
5,12
6,14
Ниацин (РР)
1,84
1,86
2,62
Биотин, мкг
0,92
0,84
1,36
Анализируя приведенные данные, можно заключить, что мясные паштеты
«Южный» и «Диетический» по пищевой ценности соответствуют требованиям
сбалансированного питания.
Особый интерес представляет содержание минеральных веществ в
паштетах. Данные по минеральному составу представлены в таблице 7. Анализ
19
цифровых данных содержания микроэлементов показывает, что по многим
эссенциальным
микроэлементам
паштет
«Диетический»
существенно
превосходит паштет «Бодрый» и «Южный». Вполне логичным объяснением
повышенного содержания микроэлементов в мясном сырье, а, следовательно, в
приготовленном паштете «Диетический», является то обстоятельство, что при
сбалансированном рационе не только по общей питательности, но и по минералам
улучшается общий обмен веществ в организме лошадей и цыплят-бройлеров.
Таблица 7 - Содержание микроэлементов в паштетах, мкг
Паштет
Показатель
«Бодрый»
«Южный»
«Диетический»
(опытный)
железо
(контроль)
2490±29,30
(опытный)
3489±44,20
йод
11,20±0,20
кобальт
1,80±0,18
марганец
38,44±2,0
селен
12,60±1,4
медь
182,2±3,6
2364±23,32
13,61±0,12
1,98±0,11
31,34±0,82
11,64±1,08
184,72±0,89
18,92±0,34***
3,11±0,22***
48,8±1,2**
24,0±1,6**
198,1±1,4
Примечание: * - р < 0,05; ** - р < 0,02; *** - р < 0,01.
Нормализация обмена веществ в организме приводит к усилению ретенции
минеральных веществ в печени и мышцах, что подтверждается нашими
исследованиями. Представленные для органолептической оценки паштеты были
оценены дегустационной комиссией положительно. Готовые паштеты имели
приятный вкус, аромат, запах и цвет, нежную, однородную, без признаков
зернистости, мажущуюся консистенцию. Более высокую оценку комиссии (7,86
баллов) получил паштет «Диетический»,
паштет «Южный» оценен на 7,8 и
паштет «Бодрый» - на 7,6 баллов. Как показали исследования, новый паштет
«Диетический»
по
аминокислотному,
жирнокислотному составу не уступал
минеральному,
витаминному
и
контрольному паштету «Бодрый» и
«Южный», а по многим показателям превосходил.
20
Экономическая эффективность и социальная значимость производства
продуктов, обогащенных эссенциальными микроэлементами.
Как показали результаты опытов по использованию премиксов, содержащих
эссенциальные микроэлементы
в рационах лошадей на откорме и цыплятах-
бройлерах, - экономически выгодно. Окупаемость затрат на 1 рубль по группе
лошадей составила 14,04 рубля, а чистый доход по опытной группе составил 7300
рублей. Окупаемость затрат на 1 рубль по группе цыплят-бройлеров опытной
группы составила 5,75 рубля.
Экономический эффект от производства паштетов составит: паштета
«Бодрый» - 4718,6 тыс. руб., «Южный» - 5012,9 тыс. руб. и паштета
«Диетический» - 5339,3 тыс. руб.
Помимо
экономической
выгоды,
получаемой
при
использовании
микроэлементного премикса в зонах по дефициту минералов в почве, воде и,
следовательно, в продуктах питания, применение биоконверсии неорганических
форм микроэлементов в усвояемые органические, пропуская их через живой
организм, является особо важной проблемой. Такой способ биоконверсии
минеральных веществ позволяет получать мясное сырье с повышенным
содержанием
органических
форм
минералов,
лучшими
технологическими свойствами мяса, что в свою очередь
конструировать
полноценные
мясорастительные
функциональнодает возможность
продукты
питания
и
нормализовать обменные процессы в организме у человека, снизить появление
различных форм патологий и заболеваемость людей микроэлементозами.
ВЫВОДЫ
1. Изучены и проанализированы медико-биологические требования к
продуктам питания и определены основные критерии к мясорастительному сырью
для
разработки
рецептур
мясных
паштетов,
обладающих
высокими
функциональными потребительскими свойствами.
2. Научно обоснован состав, разработанных микроэлементных премиксов
для лошадей на откорме и цыплят-бройлеров в зоне биогеохимической провинции
21
Краснодарского края. Установлена
прямая
коррелятивная
взаимосвязь
улучшения функционально-технологических свойств конины и мяса цыплятбройлеров с морфологическими и биохимическими показателями крови.
3. Экспериментально доказано, что включение микроэлементного премикса
в рацион лошадей и цыплят-бройлеров, увеличивает предубойную массу,
содержание минералов и витаминов в мясном сырье. Такое мясо обладает более
высоким биотехнологическим потенциалом по содержанию и балансу селена,
йода, кобальта, марганца, витаминов и является хорошим источником мясного
сырья в производстве мясных изделий паштетной группы.
4. Разработанный нами паштет «Диетический» по аминокислотному,
витаминному и жирнокислотному составу не уступал паштетам «Бодрый» и
«Южный», а по некоторым показателям превосходил.
5. В разработанном опытном паштете «Диетический», изготовленного из
конины и мяса птицы с повышенным содержанием минеральных веществ, железа
содержалось больше на 47,59%, йода – на 39,01 %, кобальта – на 57,07 %,
марганца – на 55,71 %, селена – более чем в 2 раза, меди – на 7,24%, в сравнении с
показателями паштета «Южный». В паштете «Диетический» витамина В1
содержалось больше на 47%, В2 – на 27,2%, В6 – на 14,28%, витамина Е – на
25,3%, в сравнении с показателями паштета «Южный».
6. Экспериментально установлено, что биоконверсия через организм
лошадей и цыплят-бройлеров,
неорганических форм солей эссенциальных
микроэлементов экономически выгодно. Окупаемость затрат на 1 рубль, по
опытной группе лошадей, составила 14,04 рубля, а чистый доход составил 7300
рублей. Окупаемость затрат на 1 рубль, по группе цыплят-бройлеров опытной
группы, составила 5,75 рубля.
7. Экономический эффект от производства паштетов составит: паштета
«Бодрый» - 4718,6 тыс. руб., «Южный» - 5012,9 тыс. руб. и паштета
«Диетический» - 5339,3 тыс. руб.
22
8. Разработана техническая документация на новый продукт из конины и
мяса цыплят-бройлеров. Продукты мясосодержащие. Паштеты ТУ 9213-36102067862-2013
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
Монография
1. Мишанин, Ю. Ф. Биотехнология продуктов из животного сырья: Учебное
пособие / Ю. Ф. Мишанин, Г. И. Касьянов, Т. Ю. Хворостова / ФГБОУ ВПО
«КубГТУ». – Краснодар: ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2012. - 305c. (16,9 п.л.).
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России
2. Мишанин, Ю. Ф. Химический состав и пищевая ценность конского мяса
[Текст] / Ю. Ф. Мишанин, Т. Ю. Хворостова, А. Ю. Мишанин // Харчова наука i
технология. Науково-виробничий журнал. – Одесса. – 2008. – № 4(5). – С. 29 –
31 (0,2 п.л.).
3. Хворостова, Т. Ю. Влияние добавки микроэлементов в рацион цыплятбройлеров на показатели крови и качество мяса [Текст] / Т. Ю. Хворостова, Ю.
Ф. Мишанин, П. Н. Добровечный // Известия высших учебных заведений.
Пищевая технология. – 2012. – № 2-3 (326-327). – С. 15-17 (0,2 п.л.).
4.
Мишанин, Ю. Ф. Биоконверсия микроэлементов как фактор повышения
биологической ценности мясного сырья [Текст] / Ю. Ф. Мишанин, Т. Ю.
Хворостова, П. Н. Добровечный
// Известия высших учебных заведений.
Пищевая технология. – 2011. – №5-6 (323-324). – С. 8-11 (0,3 п.л.).
Публикации в других изданиях
5. Хворостова, Т. Ю. Патогенетическое развитие в организме животных при
эссенциальных микроэлементозах [Текст] / Т. Ю. Хворостова, Ю. Ф. Мишанин,
В.
И.
Камлацкий
и
др.
//
Технология
хранения
и
переработки
сельскохозяйственного сырья. Сборник трудов ГНУ КНИИХП. – Краснодар:
Экоинвест, 2010. – С. 168-170 (0,2 п.л.).
6. Будилов, И. С. Целесообразность включения в состав кормов солей
эссенциальных микроэлементов [Текст] / И. С. Будилов, Т. Ю. Хворостова //
23
Сборник научных работ, отмеченных наградами на конкурсах. – 2011. – Вып. 12.
– Ч. 1. – С. 22-24 (0,2 п.л.)
Материалы конференций
7.
Хворостова,
Т.
Ю.
Повышение
содержания
витаминов
в
мясе
биотехнологическим методом [Текст] / Т. Ю. Хворостова / Теоретическое и
экспериментальное обоснование суб- и сверхкритической СО2-обработки
сельскохозяйственного сырья: материалы международной научно-практической
интернет-конференции. – Краснодар, 2010, – с. 72-73 (0,1 п.л.).
8. Мишанин, А. Ю. Биотехнологический метод повышения содержания
витаминов в мясе [Текст] / А. Ю. Мишанин, Ю. Ф. Мишанин, Т. Ю. Хворостова,
Т. Г. Касьянова / Перспективные нано- и биотехнологии в производстве
продуктов функционального назначения: материалы международной научнопрактической конференции. – Краснодар, 2007, – с. 181-182 (0,1 п.л.).
9. Мишанин, А. Ю. Активность протеолитических ферментов в зависимости от
температуры и продолжительности хранения мяса [Текст] / А. Ю. Мишанин, Ю.
Ф. Мишанин, Т. Г. Касьянова и др. / Перспективные нано- и биотехнологии в
производстве
продуктов
функционального
назначения:
материалы
международной научно-практической конференции. – Краснодар, 2007, – с. 183184 (0,1 п.л.).
10.
Хворостова,
Т.
Ю.
Экономическая
эффективность
использования
микроэлементов при откорме лошадей [Текст] / Т. Ю. Хворостова, Ю. Ф.
Мишанин
/
Инновационные
технологии
в
мясопереработке:
материалы
международной научно-практической конференции. – Краснодар, 2011, – с. 39-42
(0,3 п.л.).
11.
Мишанин,
Ю.
Ф.
Влияние
микроэлементов
на
видовой
состав
микроорганизмов в организме цыплят-бройлеров [Текст] / Ю. Ф. Мишанин, Т.
Ю. Хворостова / Инновационные технологии в мясопереработке: материалы
международной научно-практической конференции. – Краснодар, 2011, – с. 42-47
(0,3 п.л.).
24
12. Добровечный, П. Н. Динамика живой массы и развитие мышц цыплятбройлеров при включении в корма минеральных веществ [Текст] / П. Н.
Добровечный, Ю. Ф. Мишанин, Т. Ю. Хворостова / Инновационные технологии
в
мясопереработке:
материалы
международной
научно-практической
конференции. – Краснодар, 2011, – с. 47-50 (0,3 п.л.).
13. Хворостова, Т. Ю. Возможность иммобилизации микроэлементов в организме
цыплят-бройлеров [Текст] / Т. Ю. Хворостова, Ю. Ф. Мишанин, П. Н.
Добровечный / Инновационные технологии в мясной, молочной и рыбной
промышленности: материалы международной научно-технической интернетконференции. – Краснодар, 2012, – с. 50-52 (0,2 п.л.).
14. Хворостова, Т. Ю. Взаимосвязь уровня микроэлементов в рационе и мясных
качеств цыплят-бройлеров [Текст] / Т. Ю. Хворостова, П. Н. Добровечный, Ю. Ф.
Мишанин / Суб- и сверхкритические флюидные технологии в пищевой
промышленности: материалы международной научно-технической интернетконференции. – Краснодар, 2012, – с. 229-232 (0,3 п.л.).
Свидетельства
15. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №
2011611988. Автоматизация Л-анализа текстовых файлов (KillListCreator) /
Касьянов Г. И., Бородихин А. С., Хворостова Т. Ю. и др. / Заявл. № 20116110049
от 11.01.2011; зарегистрир. 04.03.2011.
Печатается в авторской редакции
Подписано в печать _______2013
Формат 60×84 1/16 Усл. печ. л. – 1,5. Уч.-изд.л. – 1
Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ № … Тираж 100 экз.
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»
350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13.
Типография Кубанского государственного аграрного университета