Потребительские свойства мясных полуфабрикатов с добавками функционального назначения

На правах рукописи

Холин Александр Александрович

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА МЯСНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ

С ДОБАВКАМИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2011

Работа выполнена на кафедре товароведения, товарного консалтинга и аудита АНО ВПО Центросоюза РФ «Российский университет кооперации»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Жебелева Ирина Александровна

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

ст. научный сотрудник

Стефанова Изабелла Львовна

кандидат технических наук, доцент

Колобов Станислав Викторович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Российский государственный

торгово-экономический университет»

Защита состоится «__»________2011 г. в ___часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.08 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, ауд.____.

Автореферат размещен на сайте www.mgupp.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Автореферат разослан «___»________2011 г.

Ученый секретарь Совета, к.х.н., доцент В.С. Штерман

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Практическая реализация Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации предполагает не только обеспечение населения в условиях существующей экологической ситуации, нарастающего влияния техногенной нагрузки и нарушенной структуры питания достаточным количеством натуральных и высококачественных продуктов питания, но и обогащение рациона эссенциальными микронутриентами и минорными биологически активными веществами с установленным физиологическим действием.

Увеличивающийся потребительский спрос на полуфабрикаты, стимулирует производителей к увеличению объемов производства и расширению ассортимента этой продукции, особенно для рыночного сегмента эконом-класса. Дефицит отечественного мясного сырья, высокая доля низкокачественного импортного мяса и постоянно повышающаяся стоимость мясного сырья предопределяют интенсификацию научных и практических разработок по комплексному и безотходному использованию ресурсов мясной и птицеперерабатывающей отраслей, проектированию комбинированных мясных и мясосодержащих изделий.

Многочисленные исследования, направленные на изучение проблем питания в России, показали острую необходимость создания функциональных продуктов питания, обогащенных йодом, носителей микронутриентов, пищевых волокон и пробиотиков, предназначенных для широкого круга населения и лиц с высокой физической и психо-эмоциональной нагрузкой.

Представляется перспективным использование хитозана – природного биополимера животного происхождения в качестве селективного сорбента. Хитозан обладает хорошей биосовместимостью, способен расщепляться в организме человека до аминосахаров, имеет иммуномодулирующие, регенерирующие, рассасывающие и другие свойства.

Результаты исследований российских и зарубежных ученых (Немцев С.В., Албулов А.И., Богданов В.Д., Скрябин К.Г., Сафронова Т.М., Петров В.А., Тарасенко Г.А., Arul J., Wachter A.M, Muzzarelli R.A.A., Shina N. И др.) свидетельствуют о том, что пищевое использование хитозана обусловлено его способностью проявлять эмульгирующие, структурирующие, адгезивные, липофильные и другие свойства, что делает его перспективным ингредиентом для продуктов функционального назначения.

Все вышеизложенное указывает на актуальность и важность проведения исследований, направленных на разработку рецептур новых комбинированных мясных изделий с использованием относительно дешевых видов сырья (мясо птицы механической обвалки) и добавок функционального назначения с целью получения доступных в ценовом отношении продуктов питания с улучшенными потребительскими свойствами.

Целью диссертационной работы является исследование реологических свойств коллоидных систем на основе хитозана, обоснование оптимального количества добавок функционально-технологического назначения для создания комбинированного фаршевого продукта на основе мяса говядины и мяса птицы механической обвалки с улучшенными потребительскими свойствами.

На основании литературных данных и в соответствии с поставленной целью экспериментальные исследования были направлены на решение следующих задач:

- исследовать динамику мясного рынка Саратовской области, установить рейтинг торговых марок мясных полуфабрикатов, исследовать потребительские предпочтения населения в отношении мясных полуфабрикатов на примере опроса респондентов Саратовской области;

- изучить реологические свойства коллоидных систем в зависимости от модификации, концентрации хитозана, вида и величины кислотности растворителя;

- изучить изменение реологических и структурно-механических свойства МПМО в зависимости от концентрации хитозана;

- обосновать состав комбинированных фаршевых систем содержащих мясо говядины, МПМО и структурообразователи обеспечивающих лучшие функционально-технологические, структурно-механические и органолептические свойства;

- изучить возможность использования водного экстракта морской ламинарии с целью обогащения мясного продукта йодом и исследование количества остаточного йода в продукте после хранения и термической обработки;

- обосновать ингредиентный состав рецептур бифштексов на основе сбалансированности пищевой ценности и оптимизации структурно-механических свойств продукта;

- провести комплексную товароведную оценку качества и сохраняемости бифштексов, выработанных по традиционной и разработанным рецептурам;

- разработать технические условия и технологическую инструкцию на опытную партию бифштексов с улучшенными потребительскими характеристиками.

Научная новизна работы. На основании маркетинговых исследований выявлены основные производители и определен рейтинг торговых марок полуфабрикатов, реализуемых в Саратовской области, установлены основные мотивы и потребительские предпочтения приобретения мясных полуфабрикатов. На основании экспериментальных данных получены уточненные данные по растворимости хитозана с молекулярной массой 100, 200 и 300 кДа и степенью диацетилирования 91% и реологическим свойствам коллоидных систем на основе хитозана и творожной сыворотки, установлен характер изменения реологических свойств коллоидных систем в зависимости от концентрации хитозана, вида и кислотности растворителя. Обоснован способ улучшения технологических свойств мяса птицы механической обвалки путем добавления хитозана – природного биополимера животного происхождения в виде коллоидного раствора в творожной сыворотке. В результате сравнительной оценки комплекса показателей качества бифштексов, выработанных с использованием мяса говядины, мяса птицы механической обвалки и добавок функционального назначения по оптимизированным и традиционной рецептурам, подтверждены более высокие потребительские свойства бифштексов «Ершовские» и «Ершовские Особые» (комплексные показатели, соответственно, 0,858 и 0,866).

Практическая значимость работы. На основании анализа и обобщения результатов исследований обоснованы рецептуры комбинированных фаршевых полуфабрикатов с улучшенными органолептическими, функционально-технологическими, структурно-механическими свойствами на основе мяса говядины, мяса птицы механической обвалки, хитозана, творожной сыворотки, водного экстракта морской ламинарии. Разработанные продукты апробированы в промышленных условиях в производственном цехе Ершовского районного потребительского общества Саратовского ОПС, в условиях производственного цеха ОАО Мясокомбината «Балаковский» и на кафедре товароведения, товарного консалтинга и аудита Российского университета кооперации. Разработаны и утверждены технические условия и технологическая инструкция на мясные полуфабрикаты – бифштексы «Ершовские» и «Ершовские Особые».

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на заседаниях кафедры товароведения, товарного консалтинга и аудита Российского университета кооперации; на Международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов РУК, кооперативных вузов стран СНГ по итогам НИР в 2007 году «Традиции и инновации в кооперативном секторе национальной экономики»; в 2008 году «Кооперация России: приоритеты развития»; в 2009 году: «Современные формы взаимодействия общества, кооперации и государства в период модернизации»; в 2010 году «Управление торговлей: теория, практика, инновации»; в 2011 году «Товароведение, экспертиза, технология и хранение продовольственных товаров» Московский государственный университет пищевых производств.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, отражающих ее основное содержание, в том числе 3 статьи в журналах из перечня ВАК.

На защиту выносятся следующие результаты:

- результаты маркетинговых исследований по определению рейтинг торговых марок полуфабрикатов, реализуемых в Саратовской области, установлению мотивации и потребительских предпочтений приобретения мясных полуфабрикатов.

- результаты исследования растворимости хитозана и реологических свойств коллоидных систем на основе хитозана и творожной сыворотки;

- результаты исследования влияния концентрации хитозана, вида и кислотности растворителя на реологические свойства коллоидных растворов;

- данные по влиянию концентрации хитозана на реологические и структурно-механические свойства мяса птицы механической обвалки;

- результаты исследования пищевой ценности, функционально-технологических, органолептических и цветометрических свойств комбинированных фаршевых систем, содержащих структурообразователи;

- результаты исследования стабильности свойств фаршевых систем, содержащих хитозан и водный экстракт морской ламинарии при хранении в замороженном состоянии;

- данные сравнительной комплексной оценки качества и сохраняемости бифштексов, выработанных по традиционным и предлагаемым рецептурам.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 151 странице, состоит из введения, 5 глав, выводов, содержит таблиц 27, рисунков 26, приложений 7. Библиографический список включает 211 источников российских и иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и задачи исследования.

В первой главе охарактеризована современная структура питания населения России; представлен обзор литературных данных по вопросам использования мяса птицы механической обвалки в производстве фаршевых продуктов; представлены сведения о применении структурирующих добавок и хитозана в производстве фаршевых изделий; сформулированы выводы по литературному обзору и задачи исследования.

Во второй главе представлена схема проведения эксперимента (рисунок 1) и информация об объектах исследования, перечень методов исследований, позволивших решить поставленные задачи.

В третьей главе приведены результаты маркетинговых исследований: динамика рынка мяса и мясных продуктов Саратовской области; выявлены основные производители полуфабрикатов и установлен рейтинг торговых марок, представлены результаты исследования потребительских предпочтений.

Крупнейшими производителями КРС и поставщиками свежего мяса на рынок Саратовской области являются: СХА «Звезда», ЗАО «Чернавская», СХА «Заречье», СПК «Рассвет», ЗАО «Агрофирма «Волга». Дефицит мяса в области для целей переработки оценивается более 150 тыс. голов КРС и 40 тыс. голов свиней в год. По данным Управления ветеринарии Саратовской области, в 2009 году импорт мяса на территорию области составил 10 962 т говядины и 4 856 т свинины, что позволило полностью удовлетворить потребности производителей в мясе свинины и на 45% потребности в мясе КРС. Механическую обвалку мяса птицы в области осуществляют птицеперерабатывающие компании в том числе и предприятия потребительской кооперации, обеспечивая объемы на уровне 19 тыс. тонн, что составляет около 52% потребностей области. С целью изучения отношения потребителей к вопросам использования мяса птицы механической обвалки для производства мясных рубленых изделий в Саратовской области был проведен социологический опрос 350 респондентов. Основной частью опрошенных являлись женщины, 57,8 % от общего числа респондентов, в том числе женщин от 35 до 55 лет – 29,8 %. Высшее образование из числа опрошенных имели 55,3 %. Основная часть респондентов имеют доходы от 5 до 15 тысяч рублей в месяц (73 %). При проведении социологического опроса нами установлено, что 91 % респондентов употребляют мясные полуфабрикаты, а 63,5 % опрошенных употребляет в пищу мясные рубленые изделия 2 раза в неделю.

Рисунок 2 – Мотивы приобретения полуфабрикатов

Рисунок 3 – Предпочтения потребителей видов используемого основного сырья

Мнения потребителей по вопросу выбора вида полуфабрикатов распределились следующим образом: 57 % предпочитают рубленые полуфабрикаты (в том числе 23 % мясные фарши), 31 % - полуфабрикаты в тестовой оболочке. Основной мотивацией приобретения полуфабрикатов (рисунок 2) является экономия времени при приготовлении (39,5 %) и простота приготовления (32,2 %). В настоящее время основное внимание потребители обращают на цену (32,8 %) и качество (25,2 %) предлагаемой продукции. Свыше 69 % респондентов не устраивает существующий уровень цен. Говядина, свинина и мясо птицы являются наиболее предпочитаемым сырьем для производства полуфабрикатов, их предпочитают 94 % опрошенных респондентов (рисунок 3).

В четвертой главе представлены результаты исследования влияния добавок функционального назначения на качество исходного сырья для производства фаршевых полуфабрикатов: приведены результаты изучения функционально-технологических свойств коллоидных систем на основе хитозана; модельных фаршевых систем, содержащих структурообразователи; стабильности свойств модельных фаршевых систем, содержащих структурообразователи и водный экстракт ламинарии при хранении.

Изучалась растворимость пищевого хитозана с различной молекулярной массой в творожной сыворотке с рН 6,1 и реологические свойства 2-х, 3-х и 4-х-процентных коллоидных растворов хитозана. Данные представлены в таблице 1 из которых следует, что скорость растворения хитозана существенно зависит от его молекулярной массы. Хитозан с молекулярной массой 100 кДа способен полностью раствориться в течении 0,4 часа, время полного растворения хитозана с молекулярной массой 200 и 300 кДа возрастает в 19 и 48 раз соответственно.

Таблица 1 - Растворимость хитозана и реологические свойства коллоидов на основе хитозана

Показатели	Хитозан 1(100 кДа)			Хитозан 2 (200 кДа)			Хитозан 3 (300 кДа)
	2%	3%	4%	2%	3%	4%	2%	3%	4%
Полная растворимость, часы	0,4			7,5			19,2
Динамическая вязкость, Па·с	0,10 ±0,03	0,20 ±0,03	0,41 ±0,03	0,57 ±0,03	0,63 ±0,03	0,71 ±0,03	1,01 ±0,03	1,24 ±0,03	1,39 ±0,03
Напряжение сдвига, Па	62,02 ±0,09	71,23 ±0,09	85,41 ±0,09	119,73 ±0,09	134,34 ±0,09	153,73 ±0,09	214,86 ±0,09	260,94 ±0,09	292,63 ±0,09
Адгезионная прочность, Н/м2	53,93 ±0,08	59,62 ±0,08	63,87 ±0,08	64,25 ±0,08	70,17 ±0,08	75,36 ±0,08	77,82 ±0,08	81,72 ±0,08	83,41 ±0,08

Использование хитозана пищевого с молекулярной массой более 100 кДа для приготовления коллоидных растворов с последующим применением их в качестве структурообразователей при производстве мясных продуктов в промышленных условиях нецелесообразно.

Использование МПМО в составе комбинированных фаршевых систем снижают их структурную стабильность, а добавление в количестве более 30% приводит к дестабилизации структуры фаршей, что проявляется в низкой формоустойчивости.

С целью корректировки функционально-технологических свойств МПМО было изучено влияние коллоидных систем хитозана на изменение реологических свойств МПМО. Нами были использованы модельные образцы МПМО, содержащие коллоидные системы на основе хитозана и творожной сыворотки в количестве 3%. Коллоидные системы различались концентрацией хитозана следующим образом:

КСХ1 – концентрация хитозана в коллоидной системе 1%;

КСХ2 – концентрация хитозана в коллоидной системе 2%;

КСХ3 – концентрация хитозана в коллоидной системе 3%;

КСХ4 – концентрация хитозана в коллоидной системе 4%;

КСХ5 – концентрация хитозана в коллоидной системе 5%.

а)

б)

в)

г)