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 федеральный университет», доцент кафедры технологии мяса и консервирования

Ведущая организация: 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.

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

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 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.

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 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 биохимическими показателями крови;

- изучить технологические параметры мяса цыплят-бройлеров и конины при включении в рацион премикса с эссенциальными микроэлементами;

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 неорганических солей эссенциальных микроэлементов, прошедших через организм животных и птицы, с целью обеспечения гарантированного содержания органических форм минеральных веществ в мясе и субпродуктах.

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.

минерального, аминокислотного, жирнокислотного состава 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 модельных фаршевых систем для оптимизации рецептур мясных паштетов с учетом обобщенной функции желательности Харрингтона.

регистрации программы для ЭВМ Заявление № 20116110049 от 11.01. №2011611988 (KillListCreato).

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.

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.

неорганических форм солей эссенциальных микроэлементов повышается окупаемость затрат на 1 рубль. Окупаемость 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.

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, Международная научно-практическаяконференция,11-12 октября 2007 г. – Краснодар, 2007, Теоретическое и экспериментальное обоснование суб- и сверхкритической СО2-обработки сельскохозяйственного сырья. Международная 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 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.

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 Микробиологические исследования мышечной ткани животных проводили в соответствии с ГОСТ 9958; 10444.3; 10444.4; 10444.15, бактерий группы 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 желательности Харрингтона, а также с помощью тест-объекта Tetrahymena pyriformis W.; органолептическую оценку паштетов – в соответствии с ГОСТ 8756.1.

Анализ информационно-патентных данных по исследуемой проблеме Формирование цели и задачи по использованию эссенциальных микроэлементов микроэлементы играют очень важную роль в жизнедеятельности человека (йод, селен, марганец, кобальт), обеспечивая очень сложный обмен веществ в организме.

Используемые в настоящее полноценности мясного сырья неорганических форм солей минеральных веществ, для восполнения в организме недостающих микроэлементов, усваиваются организмом не в полной мере и не являются биологически полноценными. В связи с этим, мы провели комплексные исследования по изучению возможности биоконверсии минеральных веществ через организм лошадей и бройлеров, с целью превращения неорганических формПоказатели специфическойболее доступные органические соединения. Полученное таким образом мясное сырье, с более повышенным содержанием микроэлементов, будет использовано для производства мясных продуктов кулинарной Исследование технологических, пищевых свойств и биологической ценности мясного готовности паштетной группы, по разработанным нами рецептурам. системы веществ у Для решения этой задачи, нами было разработано два премикса, для лошадей и цыплят-бройлеров. Премиксы содержали лимитирующие в кормах рационов стабилизированные соли йода, марганца, селена и кобальта.

Для изучения биоконверсии неорганических форм солей микроэлементов в организме были проведены два научно-производственных опыта на паштетови бройлерах. Для опыта было сформировано по принципу пар-аналогов две группы лошадей, по 8 голов в каждой, Количественная характеристика основных Жирнокислотный состав русской тяжеловозной породы, в возрасте 5-8 лет, живой массойпаштетовкг. Животные были подобраны в группы - контрольная и опытная. Во втором опыте было сформировано также две группы – контрольная и опытная цыплят-бройлеров кросса «Русь» по 30 голов в каждой.

Выращивание бройлеров проводили апробация усовершенствованной технологии Опытно-промышленная при напольном содержании.

Оценка Кормление лошадей и бройлеров подопытных групп функционального назначенияс экономической эффективности производства паштетов проводили в соответствии Рисунок 1 - Общая схема исследований по рекомендуемым нормам ( Содержание оксипролина конюшнях племенногометоду завода, а цыплят-бройлеров с лошади содержались в типовых определяли по конного Ноймана и Логана применением методики кислотного гидролиза мяса по Вербицкому и сотр. Для выращивали по технологии напольного содержания. Продолжительность опыта по скармливанию микроэлементной добавки на лошадях составила три месяца (90 суток), а на цыплятах-бройлерах – два месяца (60 суток).

микроэлементному, витаминному, аминокислотному составам, использовали интегрированную программную среду "Generic-2.0".

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.

показатели мясного сырья и некоторые метаболические процессы в организме лошадей и цыплят-бройлеров, в рацион которых включены минеральные положительно влияли на обмен веществ и продуктивность лошадей и цыплятбройлеров. В крови опытных животных увеличилось количество эритроцитов, гемоглобина, общего белка и фосфора (рис.1).

Рисунок 1 - Морфологические и биохимические показатели крови лошадей.

Об интенсивности белкового обмена в тканях подопытных цыплятбройлеров и лошадей, получавшие с комбикормом микроэлементы, можно судить 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 Показатели контрольная опытная контрольная опытная плазма крови, г/л 48,40 ± 0,34 57,72 ± 0,62 71,30 ± 4,68 74,12 ± 2, Введение премикса с микроэлементами достоверно повышает 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, 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%, 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,