WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

БАДМАЕВА ИРИНА ИЛЬИНИЧНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМБИНИРОВАННОГО БЫСТРОЗАМОРОЖЕННОГО ГОТОВОГО ПРОДУКТА

Специальность: 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Улан-Удэ – 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления» (ВСГУТУ)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Лузан Валентина Николаевна

Официальные оппоненты: Чиркина Тамара Федоровна, доктор технических наук, профессор кафедры «Биоорганическая и пищевая химия» ВСГУТУ Васильев Семен Семенович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Технология переработки продуктов животноводства» ФГБОУ ВПО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Защита диссертации состоится «21» декабря 2012 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.039.05 при ФГБОУ ВПО «ВосточноСибирский государственный университет технологий и управления» по адресу: 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в, в ауд. 8–124.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСГУТУ.

Автореферат разослан «___» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета А.С. Столярова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По мнению многих ученых, здоровье населения на (50-70)% обуславливается образом жизни, важнейшим слагаемым которого является питание, определяемое количественным и качественным содержанием пищи. Большую часть населения составляет взрослое население, которое играет огромную социальную роль по развитию общества, воспитанию детей и формированию материальной базы благополучного проживания пожилых людей.

В соответствии с современной наукой о питании пища должна быть индивидуализирована для различных групп населения и обеспечивать широкий и лабильный ассортимент наборов пищевых продуктов для домашнего употребления и питания в организованных коллективах. В связи с этим актуально производство продуктов для здорового питания для различных групп населения России, максимально сохраняющих пищевую ценность, качество и удовлетворяющих требованиям рационального питания. Частично эту задачу можно решить созданием быстрозамороженных готовых продуктов, нутриентноадекватных медико-биологическим требованиям. Их выпускают в виде первых и вторых блюд, гарниров, салатов и десертов.

В разные годы над проблемой разработок новых видов продуктов целевого и функционального назначения на мясной и растительной основе работали А.И. Жаринов, Н.Н. Липатов, И.А. Рогов, И.Л. Стефанова, Н.Н. Тимошенко, Э.С. Токаев, А.В. Устинова, В.Н. Лузан, Т.Ф. Чиркина и др.

Для реализации на практике новой идеологии производства продуктов здорового питания для массового потребления перспективным направлением являются создание продуктов, нутриентноадекватных потребностям человека на основе комбинирования сырья животного и растительного происхождения и разработка эффективных технологий, обеспеченных применением современного технологического оборудования.

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка комбинированного быстрозамороженного готового продукта для массового потребления.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

выбрать сырье животного и растительного происхождения для производства быстрозамороженного комбинированного продукта (КБГП);

обосновать соотношение мясного, растительного сырья и соуса в КБГП с учетом сбалансированности продукта по основным микро- и макронутриентам;

разработать модель КБГП, отвечающую требованиям здорового питания с использованием метода компьютерного проектирования;

определить оптимальные параметры тепловой обработки полуфабриката пароконвекционном способом;

разработать технологию КБГП с учетом теплофизических характеристик ингредиентов;

изучить потребительские свойства КБГП, обосновать сроки хранения;

разработать проект технической документации на КБГП;

рассчитать себестоимость КБГП и оценить эффективность разработанной технологии.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснован выбор сырья животного и растительного происхождения для производства комбинированного быстрозамороженного готового продукта. Подтверждена целесообразность использования в качестве основного растительного компонента фасоли красной. Доказана возможность обогащения продукта пищевыми волокнами за счет использования пищевой добавки клетчатка «Сибирская».

Обосновано соотношение мясной и растительной частей комбинированного быстрозамороженного готового продукта, равное 34 и 66%. Разработана рецептура соуса, содержащего пищевые волокна в количестве 14%. Соотношение твердой части и соуса в готовом продукте составляет 65 и 35%.

Обоснованы технологические параметры тепловой обработки многокомпонентного быстрозамороженного готового продукта в парконвекционном режиме.

На основе изучения теплофизических характеристик отдельных компонентов продукта выбраны параметры его шокового замораживания.

Практическая ценность. Разработана рецептура и технология КБГП для массового питания, на основе которых создан проект технической документации.

Технология производства КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» прошла производственную проверку на предприятиях Республики Бурятии: ИП «Амагаев А.П.» и ООО «Байкал Plaza».

Результаты исследований используются в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и аспирантов ВСГУТУ (Улан-Удэ, 2006-2012); IV Всероссийской научнопрактической конференции, «Товароведение и технология продуктов питания» (Тюмень, 2011), II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока» (Улан-Удэ, 2012).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано работ, в том числе 2 статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, главы литературного обзора, трех глав экспериментальной части, выводов, библиографии и приложений.

Работа содержит 117 страниц компьютерного текста, 52 таблицы, 12 рисунков, 8 приложений. Библиография включает 141 наименование.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА Экспериментальные исследования проводились в научных лабораториях кафедр «Технология продуктов общественного питания» и «Технология мясных и консервированных продуктов», ЦКП «Прогресс» ВСГУТУ, Управлении Роспотребнадзора по Республике Бурятия, лаборатории МУП «Городской комбинат школьного питания», Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН, Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Республике Бурятия».

Производственные испытания готового продукта были проведены на предприятиях ИП «Амагаев А.П.» и ООО «Байкал Plaza».

В работе использовалось современное оборудование: камера глубокого замораживания с температурами минус (30-35)оС и скоростью движения воздуха 9,м/с, модель компрессора D8DL-370X, воздухоохладитель (шок-фростер) GFH050C/410-Е и пароконвектомат «Electrolux» десятиуровневого типа.

Объектами исследований служили: свинина в охлажденном состоянии, мясной упитанности (заднетазовая часть – крупнокусковой полуфабрикат (верхний кусок); фасоль (красная); лук репчатый свежий; морковь столовая свежая; пищевая клетчатка «Сибирская»; соль поваренная пищевая; перец черный молотый; горошек зеленый консервированный; соусы «Томатный» и «Томатный с клетчаткой»; модельный образец КБГП (массой 300±5г, полуфабрикат, фасоль бланшированная);

мясорастительный продукт «Свинина тушеная с фасолью и овощами».

Исследования проводились согласно схеме эксперимента, приведенной на рисунке 1.

Систематизация и анализ литературной и патентной информации, формирование цели и задач исследования Обоснование режимов термической Обоснование выбора мясного обработки компонентов и растительного сырья для БЗГП Обоснование соотношения методом Выбор режима Обоснование условий компьютерного моделирования (23) «шокового» затепловой обработки мораживания сырья в паромясного и твердой части и конвектомате (10) БЗГП растительного сырья соуса (11) Разработка рецептуры БЗГП (12, 13, 14, 15) Разработка технологии БЗГП (12, 13, 14, 15) Комплексная оценка потребительских свойств, пищевой ценности БЗГП (1- 9, 11, 17 - 23) Обоснование сроков хранения (1- 9, 11, 17- 23) Проведение лабораторной выработки Выработка Дегустация Разработка проекта НД Апробация рецептуры и технологии в промышленных условиях Рисунок 1 – Схема организации экспериментальных исследований При исследованиях были использованы следующие показатели: массовая доля белка пересчетом на белок общего азота, определяемого по методу Кьельдаля по ГОСТ 25011-81(1); массовая доля жира – экстракционно-весовым методом Сокслета (2); содержание витаминов С, В1, В2 – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе «Милихром» со спектрофотометрическим детектором (3); содержание жирных кислот – на хроматографе «Кристалл-2000м» с плазменно-ионизационным детектором (4); минеральный состав (кальций, фосфор, магний) – методом ренгеновской спектрометрии на спектрофотометре S4 Pioneer (Bruker, AXS, Германия) (5); перекисное число по ГОСТ Р 51487-99 (6); аминокислотный состав – на автоматическом анализаторе аминокислот ААА-Т339 (Чехия) (7); активность воды – на приборе модели РАWKIT (8); пищевые волокна – по ГОСТ Р 54014-2010 (9); напряжение среза – на приборе Уорнера-Братцлера (10);

органолептические показатели – по пятибалльной шкале, ГОСТ Р 53104-2008 (11);

органолептические показатели соуса – (12); изменение массы продукта при тепловой обработке – по разнице массы до и после тепловой обработки (13); время приготовления мяса, овощей и готовых блюд – по температуре внутри продукта (14);

фасоли – микроскопическим методом по степени разрушения крахмального зерна (15), гистологический метод определения размера кристаллов льда мяса при замораживании (16); энергетическая ценность – расчетным методом с использованием результатов экспериментальных исследований по белку, жиру, углеводам (17); выявление и определение количества бактерий группы кишечных палочек по ГОСТ 30518-97 (18); выявление бактерий рода Salmonella по ГОСТ 30519-97 (19); определение КМАФАнМ ГОСТ 10444.15-94 (20); бактериологический анализ по ГОСТ 104444.15–94 (21); теплофизические характеристики – на приборе серии ИТ (22);

оптимизация рецептуры БЗГП по функциям цели - симплекс-метод (23), математическая обработка результатов - по программам пакета EXCEL для Microsoft Office.

Повторность опытов 5-10 – кратные.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Теоретическое обоснование мясного и растительного сырья для КБГП Комплексное использование мясного и немясного сырья позволяет получить серию продуктов повышенной пищевой ценности, обеспечить сбалансированный их состав по основным пищевым нутриентам.

Выбор вида мяса. Мясо в комбинации с другим сырьем в КБГП рассматривается как один из источников белка и жира, которые обеспечивают вкус продукту и способствуют оптимизации соотношения Б:Ж. Одними из главных критериев выбора вида мяса для КБГП являются цвет, вкус, аромат, консистенция и сочность.

Механические свойства различных видов мяса определяются его структурой и химическим составом. В мускулатуре убойных сельскохозяйственных животных имеется более 300 мышц, различных по составу и строению. Конина характеризуется высоким содержанием соединительной ткани, вследствие чего мясо жесткое. В свинине содержание соединительной ткани на 33% меньше, чем в говядине, и на 22% меньше, чем в баранине.

Были проведены исследования жесткости образцов различных видов мяса, прошедших тепловую обработку при температуре 125оС в пароконвектомате до температуры в толще мяса 75оС (рис. 2), результаты которых показывают, что свинина обладает меньшей жесткостью по сравнению с другими видами мяса.

Установлены продолжительность тушения мяса (мин): конины (9±0,9), говядины (7±1,0), баранины (6,5±1,4) и свинины (5±1,1). При этом потери массы мяса при тепловой обработке составляют (3-5)%.

Известно, что конский и куриный жиры характеризуются сбалансированным жирнокислотным соста3вом, однако имеют специфический 2вкус. В отличие от них свиной жир 2не имеет запаха. Учитывая, что 1мясо в сложной композиции будет Гистограмма 1обеспечивать баланс по жиру и его Конина Говядина Баранина Свинина биологическую эффективность, Рисунок 2 – Напряжение среза целесообразным является испольразличных видов мяса зование свинины.

В целом свинина с содержанием жира 34% обуславливает хорошую сочетаемость с бобовыми культурами, овощами и не заглушает вкусовые характеристики компонентов.

Таким образом, из традиционного мясного сырья по сочетаемости с бобовыми культурами и органолептическим показателям, по содержанию жирового компонента и минимальной продолжительности тепловой обработки, наиболее предпочтительным сырьем для производства КБГП является свинина.

Выбор растительного компонента. Анализ рецептур вторых готовых блюд показывает, что основными частями являются гарниры, вырабатываемые в большом ассортименте. Бобовые культуры используются в консервной промышленности и не нашли широкого применения в качестве гарниров. Хотя известно, что белок бобовых культур по количеству и биологической ценности наиболее близок к полноценному животному белку, при этом является самым дешевым растительным белком. Белок фасоли (21%) богат незаменимыми аминокислотами (9,7%). Липидов в бобовых содержится от 0,5 до 2,5%, при этом преобладают непредельные жирные кислоты (от 60 до 80%). Основную массу сухого вещества бобовых культур составляют углеводы: сахара, крахмал, гемицеллюлоза, клетчатка, пектиновые вещества, причем доля пищевых волокон – (12,4±0,28)%. Литературные данные по минеральному составу свидетельствуют о том, что соотношение кальция и фосфора в фасоли близко к оптимальному соотношению и составляет 1:0,79, кальция и магния – 1:0,37. Фасоль богата витаминами (мг %): B1 - 0,5, B2 - 0,18, PP - 2,1 и E - 0,6. Поскольку лучший вариант поступления пищевых волокон в организм человека – естественные составляющие пищевых продуктов, то фасоль в качестве одного из основных компонента КБГП будет являться оптимальным вариантом.

Таким образом, на основании литературных и экспериментальных данных выбраны растительные компоненты КБГП: фасоль красная и овощи (морковь и лук репчатый). В качестве дополнительного компонента выбран зеленый горошек, который улучшит цветовую гамму и существенно не изменит аминокислотный состав продукта, поскольку имеет количество и качество белка, близки к белку фасоли.

Обоснование соотношения мясного и растительного сырья, соуса С целью установления сбалансированного соотношения по белку, жиру и углеводам на первом этапе определяли оптимальное соотношение между свининой и бобовыми культурами (фасоль+горох), чтобы соотношение между Б:Ж было равНапряжение среза, кПа ным 1:1. Математические расчеты показывают, что рациональным соотношением свинины к бобовым является 55 и 45%. Доля растительного компонента колеблется от 50 до 75% твердой части продукта, при этом овощи, применяемые в составе гарниров для производства готовых мясных продуктов, представляют собой традиционный набор из моркови и репчатого лука, соотношение которых согласно анализу рецептур блюд из тушеного мяса, равно 1:0,8-1,0. На следующем этапе изучены варианты соотношения мясного и растительных компонентов, указанные в таблице 1.

Таблица 1 – Варианты соотношений компонентов по сбалансированности белка и жира в продукте Наименование Соотношение: свинина / фасоль+горох / овощи пищевых вариант 1 вариант 2 вариант 3 вариант веществ 30 / 35 / 35 35 / 35 / 30 35 / 30 / 35 35 / 33 / Белки, г 12,9±0,08 13,9±0,09 12,7±0,05 13,1±0,Жиры, г 11,1±0,05 12,5±0,06 12,1±0,03 12,4±0,Фактическое соотношение Б:Ж 1:0,80 1:0,90 1:0,95 1: 0,Рекомендуемое соотношение Б:Ж 1:Оценка качественных показателей мясорастительных композиций без соуса свидетельствует о том, что композиция, содержащая 35% свинины, 30% красной фасоли и гороха и 35% моркови и лука репчатого (вариант 3), обладает высокой степенью сбалансированности по белку и жиру.

Соусы являются неотъемлемой частью КБГП на основе мяса и овощей.

Внешний вид Известно, что для вторых обеденных 4 блюд на основе мяса и овощей испольКонсистенция зуют томатный или красный основной Вкус соусы. Для выбора вида соуса, сочетающегося со свининой, красной фасолью и Запах Цвет зеленым горошком, была проведена органолептическая оценка модельных обЗапах Соус "Томатный" разцов, изготовленных по рецептуре Соус "Красный основной" варианта 3 (рис. 3). Доля соусов томатного и красного составляет 35% от тверРисунок 3 – Органолептическая оценка образцов с различными видами дой части.

соусами Анализ полученных данных свидетельствует о лучшей сочетаемости по вкусу свинины, красной фасоли и овощей с томатным соусом. Основными компонентами томатного соуса являются морковь, лук репчатый, мука пшеничная, растительное масло и томатное пюре.

Учитывая, что одним из требований к пище является поступление неусвояемых углеводов не менее 25 г/сут, предлагается включение в рецептуру соуса пищевой добавки клетчатки «Сибирская». Однако включение клетчатки в традиционный соус может изменить органолептические показатели и технологические свойства соуса. Для выяснения этого вопроса были изучены органолептические показатели вариантов соусов (рис. 4), включающих клетчатку в количестве 10, 15, 20 и 25% от массы муки пшеничной. Исследования показывают, что соус, содержащий клетчатку более 20% от массы муки, имеет худшие показатели по вкусу за счет того, что обработки продукт приобретает запаренный вкус.

В связи с этим по органолептическим показателям оптимальной дозой введения клетчатки «Сибирская» является 20% от массы муки.

Поскольку основным требованием в технологии соусов является его устойчивость к расслоению при замораживании и хранении, установлено, 10% клетчатки 15% клетчатки что замена муки пшеничной до 20% на 1 20% клетчатки клетчатку не влияет на расслоение со25% клетчатки уса после замораживания и хранения Вкус Цвет Запах 01.01.1900 03.01.19при условии применения гомогениза Рисунок 4 – Органолептическая ции. Для установления влияния вводихарактеристика соуса томатного с размой клетчатки был определен показаличными дозами внесения клетчатки тель аw.

Установлено, что замена муки пшеничной на клетчатку не влияет на данный показатель, который во всех образцах соуса составляет 0,95.

Таким образом, проведенные исследования позволяют предложить рецептуру соуса «Томатный с клетчаткой» (%): вода – 65, масло растительное – 2,5, мука пшеничная – 3,5, клетчатка «Сибирская» – 0,7, морковь – 5, лук репчатый – 3, томатное пюре – 35, сахар – 1. Новый соус имеет пищевую ценность (%): белок – 1,68±0,32, жир – 2,75±0,12, углеводы – 13,72, влага – 36,53±1,1, зола – 0,82±0,1, клетчатка – 1,35±0,5. Соотношение твердой части и соуса в КБГП равно 65:35.

Компьютерное проектирование рецептуры комбинированного быстрозамороженного готового продукта Проведенные исследования были положены в основу при разработке модели рецептуры, отвечающей медико-биологическим требованиям питания взрослого человека по содержанию основных макронутриентов. Содержание компонентов в рецептуре рассчитывали с применением симплекс-метода. Решая математическую модель, получили оптимальный вариант рецептуры КБГП (табл. 2).

Таблица 2 – Оптимальный состав КБГП Наименование сырья Норма, % Показатели состава Значения Фасоль красная 16,4 Массовая доля белка, % 12,Свинина жилованная 21,6 Доля животного белка 50% от 6,Морковь 11,5 общего количества белка Лук репчатый 11,5 Массовая доля жира, % 11,Соус «Томатный с клетчаткой» 33,0 Соотношение Б:Ж:У 1:0,9:3,Горошек зеленый консервированный 6,0 Соотношение Ca:P 1:1, Итого 100 Соотношение Ca:Mg 1:0,Полученный расчетный вариант рецептуры КБГП приближен к требованиям сбалансированного питания и может использоваться для практического уточнения рецептуры и технологии с целью определения более высоких органолептических качеств и изучения пищевой ценности.

Разработка технологии КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» С учетом использования теплового оборудования нового поколения – пароконвектомата, возникает необходимость установления оптимальных режимов тепловой обработки продукта перед замораживанием, а также режимов «шокового» замораживания.

Традиционно при производстве многокомпонентных готовых продуктов проводят тепловую обработку при температурах от 90 до 220оС с последующим охлаждением до 20оС. Для производства КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» необходим процесс тушения. В пароконвектомате процесс тушения можно имитировать, создавая комбинированный «пароконвекционный» режим.

Основными критериями при выборе наиболее приемлемых режимов тепловой обработки являлись: органолептическая оценка, потери массы при тепловой обработке и продолжительность технологического процесса. Параметрами готовности продукции являлись: для мяса – органолептические показатели и температура в центре продукта 75оС, для фасоли – степень разрушения крахмального зерна, для остальных овощей – органолептическая характеристика. Учитывая, что влажность сырья, входящего в рецептуру продукта, лежит в пределах от 75 до 89%, приготовление велось при фиксированной влажности, соответствующей 85%, и изменяющихся параметрах температуры (табл.3).

Таблица 3 – Продолжительность тепловой обработки различных видов сырья при фиксированной влажности и различной температуре в пароконвектомате Время тепловой обработки при температурах, мин Продукт 100оС 110оС 120оС 125оС 130оС Свинина (кубики 7х7х7 мм) 7 6 5,6 5,3 4,Морковь (кубики 5х5х5 мм) 8,5 7,5 6 6,5 4,Фасоль красная (сырая)* 59 55 43 30 Лук репчатый (кусочки 3х3 мм) 5 4 3 3,6 3,* - фасоль предварительно замачивали в течение 5 ч Анализ экспериментальных исследований показывает, что для достижения температуры готовности достаточна разность температур между объектом и средой в камере, равная 40оС (температура в рабочей камере 125оС). Все виды сырья доходят до готовности в течение (3,6-6,5) мин, кроме фасоли. Следовательно, для этого вида сырья необходим процесс дополнительной тепловой обработки, в частности бланширование. Были проведены исследования для определения оптимальной продолжительности бланширования при температуре 100оС. На рисунке 5 представлена микроструктура изменения крахмального зерна фасоли в процессе тепловой обработки.

Данные микроструктурного анализа свидетельствуют о том, что у фасоли через 30 мин бланширования наступает полная степень готовности, о чем свидетельствуют разрушение оболочки крахмального зерна (рис. 5 - г) и органолептические показатели.

Поскольку по технологии предусматривается тушение всех компонентов продукта в соусе, возможно, ограничить процесс бланширования до 20 мин.

в а б а) контроль - фасоль до тепловой обработки б) после 10 мин;

в) после 20 мин;

г) после 30 мин;

г д д) после 40 мин.

Рисунок 5 – Микроструктура крахмального зерна фасоли красной при бланшировании Органолептические характеристики и продолжительность тепловой обработки зависят и от влажности в камере. Исследования показывают (табл. 4), что при повышении влажности в камере продолжительность тепловой обработки уменьшается, однако при влажности 90% и более овощи приобретали вид переваренных продуктов, а при низких показателях влажности (65-70%) отмечено частичное подсыхание поверхности.

Таблица 4 - Продолжительность тепловой обработки различных видов сырья в камере при температуре 125оС Время тепловой обработки при различной Продукт влажности в камере, мин 65% 75% 85% 95% Свинина (кубики 7х7х7 мм) 5 4 5,3 2,Морковь (кубики 5х5х5 мм) 7,5 7,3 6,5 6,Фасоль красная бланшированная (темпе16 12 8,6 ратура 100оС, 20 минут) Лук репчатый (кусочки 3х3 мм) 5,5 5 3,6 Как видно из данных таблицы 4, примерно одинаковую продолжительность тушения компоненты КБГП имеют при влажности 85%.

Исследования, проведенные по тушению полуфабриката КБГП, свидетельствуют о том, что в случае использования фасоли бланшированной в течение мин все компоненты продукта имели готовность через 10 мин.

На следующем этапе были изучены потери массы при тушении (табл. 5).

Таблица 5 – Изменение массы при тепловой обработке кулинарной продукции (в соусе) при температуре 125оС и влажности 85% Потери массы Увеличение массы Продукт продукта, % продукта, % Свинина (кубики 7х7х7 мм) 5 - Морковь (кубики 5х5х5 мм) 7 - Фасоль красная бланшированная - Лук репчатый (кусочки 3х3 мм) 5 - Из данных таблицы 5 видно, что при максимальной загрузке камеры выход готовой свинины составляет 95, моркови – 93, лука репчатого – 95, фасоли – 120%.

Результаты органолептических исследований показывают, что кубики мяса не деформированы и сочные, овощи сохраняют форму, имеют выраженный вкус и натуральную окраску. Потери обусловлены выпариванием соуса. При массе полуфабриката (306±2) г выход продукта «Свинина тушеная с фасолью и овощами» составляет (97,5-98)%. Перед упаковкой масса продукта доводится до 300 г за счет добавления соуса.

Одним из ключевых процессов в технологии КБГП является процесс замораживания, при котором важно учитывать теплофизические характеристики (ТФХ) продукта. Известно, что при значении теплоёмкости говядины, равной (8403520)Дж/град, рациональным является шоковое замораживание со следующими параметрами: температура минус 30оС, скорость движения воздуха 9,6 м/с. Наши исследования показывают, что основные ингредиенты КБГП по ТФХ, представленные в таблице 6, имеют показатели близкие к показателям мяса говядины.

Таблица 6 – Теплофизические характеристики компонентов КБГП Значения показателей Теплофизические характеристики Говядина* Свинина Фасоль красная Овощи Теплоемкость, Дж/град 840-3520 2258 3743 37Коэффициент температуропроводности, м2/с 0,11·106 0,12·106 17,10·107 15,36·1Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) 0,48-0,5 0,51 0,55 0,Криоскопическая температура,оС минус 1,5 минус 1,9 минус 1,73 минус 1,* - литературные данные Исходя из полученных данных ТФХ, были выбраны режимы и параметры замораживания, сопоставимые с обработкой говядины.

Кроме того, была изучена способность фасоли красной к замораживанию после проведения ее тепловой обработки и при разных условиях холодильной обработки – минус 18оС и естественной циркуляции воздуха и условиях шоковой заморозки – температура минус 30оС и скорость движения воздуха 9,6 м/с. Установлено, что замораживание фасоли после тепловой обработки возможно с сохранением цвета и вкуса. Органолептические показатели готовой фасоли полностью сохраняются при замораживании в условиях шоковой заморозки и размораживании. Продолжительность замораживания КБГП составляет (15-18) мин.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать рецептуру (табл.7) и схему производства КБГП (рис. 6).

Таблица 7 – Рецептура КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» Нормы расхода сырья (г) Наименования сырья, материалов и пряностей на одну упаковку Свинина жилованная с массовой долей жира не более 34% Фасоль красная Морковь столовая Лук репчатый свежий Горошек зеленый консервированный Соус «Томатный с клетчаткой» 96,Соль поваренная пищевая 4,Перец черный молотый и красный (50/50) 0,Итого 3Потери массы при тепловой обработке, % 1,КБГП 3Свинина Морковь Лук Горошек зеленый Фасоль охлажденная столовая репчатый консервированный красная Мойка, очистка, Очистка, Перебирание, Соус томатный с Промывание промывание промывание промывание клетчаткой Нарезка Нарезка Нарезка Замачивание в воде кубиками кубиками кусочками температурой 200С, 5 ч Соль 7х7х7 мм 5х5х5 мм 3х3 мм Бланширование в пароконвектомате Отделение при температуре 100оС, влажность 85%, от заливочной режим «пар» 20 мин.

жидкости Соединение и перемешивание ингредиентов в функциональной емкости Тушение в пароконвектомате при температуре 125С, «пароконвекционный» режим, влажность 85%, продолжительность (10-11) мин Охлаждение в пароконвектомате: скорость движения вентилятора 0,4 м/с, продолжительность 60 мин до температуры 20С Расфасовка в контейнеры, масса (300±2) г Замораживание: температура минус 300С, скорость движения воздуха 9,6 м/с, продолжительность (15-18) мин Хранение: температура минус 180С, продолжительность 60 сут Рисунок 6 – Технологическая схема производства КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» Исследование качественных характеристик КБГП Непосредственно после изготовления КБГП был проведен анализ качественных характеристик продукта, который характеризуется высокими потребительскими свойствами (табл. 8).

Таблица 8 – Качественная характеристика КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» Наименование покаХарактеристика и норма зателей Продукт представляет собой замороженную массу, ингредиенты сохранили Внешний вид форму нарезки (кубики) и равномерно распределены в соусе Соус – темно-красный, в котором видны кусочки мяса сероватого цвета, Цвет оранжевой моркови, красной фасоли; горошек имеет зеленый цвет Вкус слегка кисловатый, в меру соленый, запах отсутствует, при разогреве Вкус и запах блюда наблюдается слегка выраженный кисловатый аромат Массовая доля хлористого натрия в продукте, %, не более 0,Массовая доля жира в порции продукта, %, 11,5-12,в т. ч. доля растительного жира, % не менее 30,Соотношение мясного и растительного компонентов и соуса, % 20:47:Массовая доля белка в порции продукта, % 12,5-13,в т. ч. животного происхождения, % не менее 50,Содержание пищевых волокон, г/100 г не менее 7,КМАФАнМ в 1 г продукта, не более 5·1БГКП в 0,001 г продукта Патогенные микроорганизмы в 25 г продукта, в т.ч. Salmonella и не обнаружено L. monocytogenеs Температура в толще продукта при отпуске с предприятия-изготовителя, оС минус 18±Активная кислотность, рН 6,26±0,Энергетическая ценность 100 г, ккал 145,0-150,В связи с разработкой технологии нового продукта и необходимостью оценки его сбалансированности по минеральным веществам изучали содержание данных веществ в КБГП, а также витаминов (табл. 9).

Таблица 9 – Содержание витаминов и минеральных веществ в КБГП (100 г) Витамины Содержание, мг % Минеральные вещества Содержание, мг % Аскорбиновая кислота 6,55±0,02 Кальций 36,75±0,Тиамин (В1) 0,22±0,06 Фосфор 56,60±0,Рибофлавин (В2) 0,08±0,05 Магний 20,11±0,Установлено, что соотношение между Ca и P составляет 1:1,55, против оптимального - 1:1,5, а между Ca и Mg – 1:0,55 против 1:0,5 оптимального.

Одним из важных показателей продуктов является показатель биологической эффективности жиров. Суточное потребление полиненасысщенных жирных кислот (ПНЖК) должно составлять от 2 до 6 г, при этом соотношение -6/-3 ПНЖК в суточном рационе должно составлять 5-10:1. Изучив жирнокислотный состав продукта, установили, что сумма ПНЖК в упаковке продукта составляет для группы 6 – 2,45 мг и -3 – 0,416 мг (табл. 10), при этом соотношение содержания -6/-жирных кислот составляет 5,89:1 и лежит в пределах, близких к сбалансированному соотношению.

Таблица 10 – Содержание жирных кислот в КБГП (мг в 1 упаковке/300 г) Количе- Количе- КоличеЖирные кислоты Жирные кислоты Жирные кислоты ство ство ство Насыщенные 9,921 Мононенасыщенные 9,701 Полиненасыщенные 3,0Соотношение НЖК:МНЖК:ПНЖК 1:0,98:0,Важным показателем адекватности продукта для массового питания является наличие и количество пищевых волокон. В одной упаковке КБГП количество пищевых волокон 21,0 г. По уровню энергетической ценности новый продукт относится к группе «среднеэнергетичные» (100-250 ккал/100г). Для оценки биологической ценности КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» было определено количество незаменимых аминокислот (НАК) - 9,74 г, что составляет около 50% от общего количества. Установлено, что КБГП имеет полный набор НАК.

Таким образом, КБГП является многокомпонентным продуктом массой 300 г, имеющим пищевую ценность, нутриентноадекватную массовому питанию (табл.11).

Таблица 11 – Показатели, характеризующие выполнение медико-биологических требований Значения Показатели продукта рекомендуемые фактические Обеспечение энергетической потребности за счет белковых, 17:34:жировых и углеводных калорий, % Соотношение Б:Ж:У 1:1:4 1:0,91:3,Доля животного белка от общего его количества, % 50 Соотношение растительных и животных жиров 3:7 3:Соотношение -6/-3 5-10:1 5,89:Содержание полного набора НАК должно быть содержится Сбалансированность по кальцию и фосфору 1:1,5 1:1,Сбалансированность по кальцию и магнию 1: 0,5 1: 0,21 г Содержание пищевых волокон 25 г в сутки в упаковке Комбинированный быстрозамороженный готовый продукт соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Исследование качества КБГП в процессе хранения В настоящее время рекомендуемой Международным институтом холода температурой хранения пищевых продуктов является температура минус 18оС. Известно, что при такой температуре продукты, прошедшие кулинарную обработку и замораживание при температуре не выше минус 30оС, могут храниться от 30 до сут. Однако разнообразие и многокомпонентность рецептуры КБГП продуктов требуют уточнения сроков хранения. Кроме того, в литературных источниках приводятся противоречивые данные о влиянии тепловой обработки сырья перед замораживанием на накопление продуктов окисления липидов, поэтому необходимы исследования для обоснования сроков хранения для новых продуктов. С этой целью проводилось изучение динамики изменения перекисного числа в БКП наряду с микробиологической и органолептической оценкой.

Исследуемые продукты, расфасованные в пластиковые контейнеры (по 300±2 г), охлажденные до температуры (20±1)оС, замораживали при температуре минус 30оС, скорости движения воздуха 9,6 м/с до температуры в центре образца минус 18оС и хранили при температуре минус 18оС и естественной циркуляции воздуха в течение 3 месяцев. Общее содержание липидов, которое составляет 7,22±0,4 г/на 100 г продукта, в процессе хранения не изменяется. Исследование динамики изменения перекисного числа (табл. 12) показывает, что проведенный технологический процесс и хранение КБГП при температуре минус 18оС не останавливают накопление перекисей.

Таблица 12 - Изменение перекисного числа жира КБГП при хранении После приго- После заморажи- Срок хранения, сутки Показатель товления вания 30 60 Перекисное число, 0,791±0,13 0,795±0,15 0,849±0,18 0,854±0,18 0,861±0,О2 ммоль/кг Перекисное число в КБГП к 60-м сут хранения увеличивается на (6,5-7)%.

Для выяснения вопроса, приводят ли окислительные изменения липидов к ухудшению показателей качества продуктов, проводилась их органолептическая оценка (рис. 7). Через 2 мес хранения при температуре минус 18оС продукт характеризовался Внешний вид Вкус Аромат Консистенция достаточно высокой балловой Хранение, мес оценкой, хотя было отмечено 1 - один месяц хранения; 2 - два месяца хранения;

некоторое снижение аромата.

3 - три месяца хранения; 4 - четыре месяца хранения После 3 мес хранения отмечаются некоторое отделение вла Рисунок 7 - Органолептическая оценка ги и наличие кислого вкуса и КБГП в процессе хранения потеря аромата.

Далее проведенными исследованиями установлено, что КБГП по микробиологическим показателям соответствует СанПиН 2.3.2.1078-01 (табл. 13).

Таблица 13 – Микробиологические показатели КБГП Продолжительность КМАФАнМ, КОЕ/г БГКП Патогенные в 25 г, в т.ч.

хранения, сут Норма Значение в 0,001 г Salmonella L.Monocytoqenes 0 2,0·130 1,2·1Не более 5·103 Не обнаружено 60 9,0·190 2,9·1Таким образом, по комплексу изученных показателей следует отметить, что КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами», произведенный по предлагаемой технологии, обладает отличными и хорошими вкусовыми качествами, а также сохраняет показатели безопасности при хранении в замороженном состоянии при температуре минус 18оС до 2 месяцев.

Применение современного технологического оборудования на стадии тепловой обработки и замораживания продукта обеспечивают снижение стоимости готового продукта. Себестоимость КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами» составляет 31,2 руб. за одну упаковку, что на 20% дешевле по сравнению с традиционным способом производства аналогичных продуктов.

ВЫВОДЫ 1. Разработана технология производства комбинированного быстрозамороженного готового продукта для массового питания.

2. Теоретически и экспериментально обоснован выбор сырья животного и растительного происхождения для производства КБГП. В качестве основных компонентов продукта выбраны: свинина, фасоль красная, морковь, лук репчатый, зеленый горошек; для соуса – томатное пюре, морковь, лук репчатый, мука пшеничная, пищевая добавка клетчатка «Сибирская», масло растительное и специи.

3. Обосновано соотношение мясной и растительной частей КБГП, равное 34 и 66%. Разработана рецептура соуса, содержащего пищевые волокна в количестве 14%. Соотношение твердой части и соуса в готовом продукте составляет 65 и 35%.

4. На основе компьютерной оптимизации предложена рецептура КБГП: соотношение между белком, жиром и углеводами (1:0,9:3,8), доля животного белка от общего количества белка (50%), соотношение растительных и животных жиров (3:7), соотношение -6/-3 (5,89:1), сбалансированности по кальцию и фосфору (1:1,55) и по кальцию и магнию (1:0,55), содержание пищевых волокон – (7%).

5. Разработан регламент тепловой обработки КБГП с применением современного автоматизированного оборудования – пароконвектомата. Установлены параметры тепловой обработки: температура в камере 125оС, разница температур в камере и внутри готового продукта 40оС, относительная влажность в камере 85%, продолжительность (14-15) мин.

6. На основании изучения теплофизических характеристик компонентов готового продукта выбраны режимы и параметры быстрого замораживания продукта:

температура минус 30оС, скорость движения воздуха 9,4 м/с, продолжительность замораживания (15-18) мин.

7. Изучена пищевая ценность готового продукта. Новый продукт обеспечивает энергетическую потребность за счет белковых, жировых и углеводных калорий соответственно на 17, 34, и 49% и содержит НАК, соответствующие 50% от общего количества, при отсутствии лимитирующих аминокислот; витамины (витамин С– 6,55±0,02 мг, тиамин – 0,22±0,06 мг, рибофлавин – 0,08±0,05 мг), а также имеет привлекательный товарный вид и высокие вкусовые качества.

8. Исследованы органолептические, физико-химические и микробиологические показатели КБГП в процессе хранения, позволившие установить сроки его хранения. Допустимый срок хранения продукта составляет 60 сут.

9. Разработан проект технической документации на мясорастительный КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами», и проведена апробация технологии на предприятиях ИП «Амагаев А.П.» и ООО «Байкал Plaza».

10. С учетом применения современного технологического оборудования рассчитана себестоимость КБГП «Свинина тушеная с фасолью и овощами», составляющая 31,2 руб. за одну упаковку, что на 20% меньше себестоимости продукта, изготовленного по традиционной технологии.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Лузан В.Н. Использование нового теплового оборудования при производстве быстрозамороженных блюд / В.Н. Лузан, Л.А. Яблоненко, И.И. Бадмаева // Сб.

науч. тр. Серия: Биотехнология и технология пищевых продуктов. Улан-Удэ: Издво ВСГТУ, 2007. Вып. 13. С.114-120.

2. Лузан В.Н. Преимущества использования камер быстрого замораживания при производстве мясных полуфабрикатов / В.Н. Лузан, Л.А. Яблоненко, И.И. Бадмаева // Мясная индустрия, 2007. №1. С. 31-34.

3. Лузан В.Н. Влияние льдообразования при быстром замораживании на качество мясных натуральных полуфабрикатов / В.Н. Лузан, Л.А. Яблоненко, И.И.

Бадмаева // Научное обозрение, 2007. №1. С. 29-31.

4. Лузан В.Н. Использование животных и растительных компонентов в технологии быстрозамороженных блюд для здорового питания / В.В. Драгина, И.И.

Бадмаева, Ю.В. Курикша // Сб. науч. тр. Серия: Биотехнология. Технология пищевых продуктов. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2008. Вып. 15. С.114-120.

5. Лузан В.Н. Разработка рецептуры и технологии быстрозамороженных готовых блюд / В.Н. Лузан, В.В. Драгина, И.И. Бадмаева // Сб. науч. тр. Серия: Биотехнология. Технология пищевых продуктов. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2009. Вып.

16. С.173-177.

6. Лузан В.Н. Обоснование параметров тепловой обработки на качество быстрозамороженного готового обеденного блюда / В.Н. Лузан, И.И. Бадмаева // Сб. науч. тр. Серия: Биотехнология. Технология пищевых продуктов. Улан-Удэ:

Изд-во ВСГТУ, 2010. Вып. 17. С.288-293.

7. Лузан В.Н. Разработка математической модели быстрозамороженного готового блюда / В.Н. Лузан, И.И. Бадмаева // Региональный рынок потребительских товаров: особенности и перспективы развития, формирование конкуренции, качество и безопасность товаров и услуг: Мат-лы IV Всеросс. науч.-практ. конф. ученых и аспирантов вузов, посвященной 10-летию кафедры товароведения и технологии продуктов питания ТюмГНГУ. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2010. С.209-212.

8. Лузан В.Н. Разработка математической модели рецептуры быстрозамороженного готового продукта, нутриентноадекватного по основным пищевым веществам для взрослого человека / В.Н. Лузан, И.И. Бадмаева // Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока: Мат-лы II Всеросс. науч.практ. конф. с междунар. участием. Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2012. С. 162-164.

Подписано в печать 19.11.2012 г. Формат 60х84 1/16.

Усл. п. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 3Издательство ВСГУТУ.

670013. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в © ВСГУТУ, 20







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.