Комбинированная ресурсоэффективная технология мясных полуфабрикатов для здорового питания

Современная концепция животноводства строится на интенсивных способах производства мясного сырья. Сокращается продолжительность выращивания животных, меняются условия содержания и способы откорма, используются ускоренные технологии созревания мяса и др. Совокупность этих факторов приводит к формированию пониженных функционально-технологических характеристик мясопродуктов [1].

В предприятиях индустрии питания возрос объем поставки мясного сырья от более молодых и менее откормленных животных. В связи с этим, традиционные методы тепловой обработки мясных полуфабрикатов, с повышенным содержанием соединительной ткани и пониженным количеством жировой, приводят к значительным потерям массы и растворимых пищевых веществ, к ухудшению органолептических показателей: готовые изделия приобретают сухую текстуру и невыраженный вкус. Кроме того, полуфабрикаты из такого мяса обладают невысокой хранимоспособностью и ограниченными сроками годности. В то же время меняются потребительские предпочтения населения, возрастает спрос на натуральные мясные полуфабрикаты высокой степени готовности для здорового питания [2, 3].

Одним из решений поставленной проблемы является использование комбинированных технологий, сочетающих: воздействие пониженным давлением в безвоздушной среде, низкотемпературную тепловую обработку с предварительным вакуумированием полуфабрикатов в пакеты из биополимерных материа- лов (технология Sous-vide) и др. [4, 5]. Такой подход позволяет производить полуфабрикаты высокой степени готовности, удобные для потребителей по простоте и быстроте приготовления, безопасные по микробиологическим показателям, сохраняющие заданные вкус, аромат, цвет и текстуру [6, 7, 8].

Кулинарная обработка пищевого сырья и полуфабрикатов предназначена для формирования органолептических свойств готовой продукции, соответствующих потребительским предпочтениям, и обеспечения микробиологической безопасности. Чтобы исключить нежелательное воздействие высоких температур при тепловой обработке предлагаются технологические решения с использованием низкотемпературных способов [9]. Особенно критичны высокие температуры обработки для мясных продуктов, так как по-стденатурационные изменения белков приводят к ухудшению текстуры готовой продукции. Применение технологии Sous-vide оставляет белки неповрежденными, в результате формируются высокие показатели качества, такие как сочность, нежность и мягкость [10, 11]. Вакуумная упаковка предотвращает появление неприятных запахов, потери от испарения влаги и снижает риск повторной контаминации готовой продукции.

Выбор способа тепловой обработки мяс- ных полуфабрикатов определяется содержанием соединительной ткани и её компонентным составом. Традиционно при приготовлении мяса, включающего значительное количество соединительной ткани, применяют длительную гидротермическую обработку при температуре (95 ± 2) °С (варка, тушение). В современных предприятиях питания используют инновационные решения: запекание в среде с повышенной влажностью (парокон-вектоматы), длительное запекание (копчение) при пониженной температуре (Аltoshaam), низкотемпературная варка продукта, изолированного от варочной среды (Sous Vide) и др. [3, 6-11].

К ресурсоэффективным технологическим решениям обработки мясного сырья относится посол и маринование [12–15]. Обработка полуфабрикатов из сырья животного происхождения маринадными композициями при пониженном давлении в вакууме стало возможным с появлением на рынке торговотехнологического оборудования аппарата Gastrovac Cookvac [16, 17] (см. рисунок).

Особенность устройства аппарата заключается в наличии вакуумного насоса, обеспечивающего максимальный уровень вакуума при давлении до 0,8 бар. Прибор оснащен таймером (до 99 мин), контроллером с сенсорным датчиком для регулирования режи-

а)                                                          б)

Устройство аппарата Gastrovac Cookvac:

а) ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ: 1. Включатель/выключатель. 2. Выбор температуры / времени.

3. Увеличение значения 4. Уменьшение значения 5. Запуск счетчика времени. 6. Запуск вакуумного насоса 7. Светодиод выбора времени 8. Светодиод выбора температуры. 9. Дисплей

10. Светодиодный индикатор работы насоса 11. Светодиодный индикатор времени работы;

б) БЛОК: 12. Подача вакуума 13. Панель управления 14. Разъем датчика 15. Электрическая плита

16. Измеритель вакуума 17. Выходной разъем конденсации 18. Выходной шланг конденсации

19. Датчик Pt100 20. Ручка подъема корзины

мов, отсекателем для жидкости и масла, во избежание попадания в вакуумный насос при тепловой обработке.

Аппарат Gastrovac Cookvac предназначен для кулинарной обработки пищевых продуктов при пониженном давлении в вакууме. Следует отметить, что величина максимального давления в аппарате может быть задана не более 0,8 бар, что соответствует приблизительно 600 мм рт. ст.

Известно, что в фармацевтической, парфюмерной и пищевой промышленности широко используют вакуум-аппараты для варки, уваривания и выпаривания влаги, повышения содержания сухих веществ, получения необходимой консистенции готового продукта, для производства сгущенного молока, томатной пасты, концентрированных соков, повидла, джемов, детского питания, овощных и фруктовых пюре, экстрактов и др. Например, в отличие от ускоренной варки варенья в соответствии с традиционной технологией, включающей чередование коротких варок и длительных выдержек, в вакуум-аппаратах весь процесс проводится в одну загрузку. Короткие (5–10 или 15 мин) варки при разрежении 100–200 мм рт. ст. чередуются с такими же короткими выстойками (10 мин) продукта в том же вакуум-аппарате при выключенном обогреве и при разрежении 400–600 мм рт. ст. Такое чередование нагревания при небольшом разрежении и выдержке в более глубоком вакууме способствует равномерному и быстрому пропитыванию мякоти плодов и ягод сахаром. Этот принцип «впитывающей губки» используют производители доступных и небольших по объему аппаратов (до 8 л) Gastrovac Cookvac, предназначенных для маринования и тепловой обработки продуктов как растительного, так и животного происхождения.

Цель работы – разработать и обосновать параметры комбинированной технологии мясных полуфабрикатов высокой степени готовности, включающей маринование при пониженном давлении в вакууме в аппарате Gastrovac Cookvac и последующую тепловую обработку по технологии Sous Vide.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: обоснование выбора рецептурных компонентов для маринадов; исследование влияния технологических параметров кулинарной обработки на показатели качества мясного полуфабриката высокой степени готовности, замаринованного в аппарате Gastrovac Cookvac с последующей тепловой обработкой по технологии Sous Vide.

Материалы и методы

В качестве объектов исследования были выбраны: образцы маринадов, мелкокусковые полуфабрикаты из баранины (лопатки) и готовая кулинарная продукция из них.

Для приготовления блюд из мелкокусковых полуфабрикатов рекомендуется использовать крупнокусковые полуфабрикаты из баранины с ограниченным содержанием соединительной ткани: вырезку (подвздошную мышцу), корейку (длиннейшую мышцу спины), окорок (тазобедренную часть) в соответствии с требованиями действующих сборников технических нормативов. Технология Sous Vide позволяет использовать бескостные части туши с повышенным содержанием соединительной ткани. В связи с этим, в эксперименте использовали мякоть бараньей лопатки.

В соответствии с ГОСТ 25011-2017 мясо баранины должно содержать: белка не менее 18,5 %; жира не менее 3,0 % (ГОСТ 230422015); влаги не более 75 % (ГОСТ 51479-99). Согласно сборника рецептур (1996 г.) выход мякоти для баранины первой категории упитанности составляет 73,6 %. Исследуемые образцы баранины отвечали требованиям нормативной документации.

Для проведения эксперимента использовали охлажденную мякоть бараньей лопатки, температура холодильного хранения 2–4 °С в течение трех суток.

Мякоть баранины зачищали от излишней соединительной ткани и жира и нарезали мелкими кусками по 30–40 г. Затем подготовленный мясной полуфабрикат мариновали двумя способами: первый – традиционный; второй – в аппарате Cookvac.

В работе рассматривали три образца маринадов: образец № 1 (минеральная вода Ессентуки № 17, черный молотый перец); образец № 2 (соус «Ткемали», лук репчатый); образец № 3 (чернослив, чили перец, чеснок, зелень петрушки). Сочетание баранины с черносливом и соусом ткемали (на основе сливового пюре) хорошо себя зарекомендовало в классических рецептах кавказской кухни.

Первый способ. Подготовленный мясной полуфабрикат выдерживали в течение 6 часов при температуре 2–4 °С в каждом образце ма- ринада в соотношении мясо : маринад – 2 : 1. После окончания маринования мясо обжаривали на гриле до образования выраженной румяной корочки и доводили до кулинарной готовности в пароконвектомате в режиме «сухой нагрев» при температуре 160 °C в течение 10–15 мин до образования прозрачного сока в готовой продукции.

Второй способ. Аппарат Cookvac использовали для маринования мясных полуфабрикатов в трех временных режимах – 30, 40, и 50 минут. Значение давления в процессе маринования составило минус 0,8 бар, температура в рабочей камере аппарата 23–25 °C.

Методы исследования . Отбор и подготовка проб к анализу проводились в соответствии с «Методическими указаниями по отбору проб пищевой продукции животного и растительного происхождения, кормов, кормовых добавок с целью лабораторного контроля их качества и безопасности» (2009 г).

Массу полуфабрикатов определяли путем взвешивания на лабораторных электронных весах AND EK-410i (Япония). Определение потерь при кулинарной обработке осуществлялось по ГОСТ 31988-2012. Концентрацию ионов водорода в маринадах определяли потенциометрическим методом. При обосновании технологии нового вида продукции органолептическая оценка сырья и готовой продукции является приоритетной. В соответствии с ГОСТ 9959-2015 образцы мясного маринованного полуфабриката исследовались по девятибалльной системе.

Органолептическую оценку готовой мясной продукции проводили с использованием 5-балльной шкалы по ГОСТ 31986-2012. Все три образца были высоко оценены дегустаторами. Средний балл составил для всех образцов 5,0.

Результаты и их обсуждение

На первом этапе исследования изучали динамику массы мясных мелкокусковых полуфабрикатов при традиционном мариновании [18] в интервалах от 6 до 30 часов. Увеличение массы мясного полуфабриката при мариновании традиционным способом составило: через 6 часов – 10,0 %; 12 часов – 11,7 %; 24 часа – 16,7 %; 36 часов – 20,0 %.

На практике маринование мяса традиционным способом обычно длится 6 часов при температуре 2–4 °C, поэтому в качестве базового периода выбрали именно такую продолжительность процесса, при этом масса полу- фабриката увеличилась на 10,0 %. Увеличение продолжительности маринования в 2 раза (12 часов) дало незначительную прибавку массы полуфабриката – на 1,7 %. Максимальное увеличение массы полуфабриката наблюдалось при мариновании в течение 24 часов, причем через следующие 12 часов маринования масса полуфабриката увеличилась всего на 2,8 %.

Значение рН маринадов влияет на: влагосвязывающую способность мясных полуфабрикатов, потери массы при хранении, выход готового продукта, микробиологическую стабильность продукции. Определение водородного показателя pH проводили при соединении нарезанного мясного сырья с маринадом. Показатель pH определялся в трех образцах и составил: в маринаде № 1 – 6,7; в маринаде № 2 –7,25 и в маринаде № 3– 7,7.

Подготовленное мясо с маринадом разделяли на три равные по массе партии, по отдельности помещали в рабочую камеру аппарата Cookvac и выдерживали в течение 30, 40 и 50 минут.

Всего было произведено девять циклов маринования, по три цикла для каждого исследуемого образца маринада. Перед контрольным взвешиванием мясо извлекалось из маринада и обсушивалось на бумажной салфетке в течение 5 минут, с целью удаления излишней влаги. Результаты взвешивания образцов мясного полуфабриката после маринования представлены в табл. 1.

Таблица 1

Увеличение массы полуфабрикатов при вакуумном мариновании (%)

Наименование образцов	Увеличение массы мясных полуфабрикатов после маринования в аппарате Cookvac, %
	продолжительность маринования, мин
	30	40	50
Образец 1	13,8	12,9	16,7
Образец 2	12,9	14,3	15,7
Образец 3	13,8	15,8	16,7

Следует отметить, что при мариновании в аппарате Cookvac масса мясного полуфабриката максимально увеличилась на 16,7 % в течение 50 мин, а при традиционном мариновании аналогичное увеличение массы было отмечено через 24 часа маринования. Для дальнейшего исследования выбрали образец № 3, который показал значительное увеличение массы мяса независимо от времени маринования.

В табл. 2 приведена сравнительная характеристика биохимических показателей мясного мелкокускового изделия (образец №3, продолжительность маринования 50 мин) при традиционном мариновании и с использованием аппарата Cookvac.

Во всех образцах мясных полуфабрикатов, замаринованных в аппарате Cookvac, по сравнению с традиционным маринованием улучшились показатели качества и безопасности.

В образцах мясного полуфабриката, замаринованного в аппарате Cookvac по сравнению с традиционным маринованием, снизилось значение аминоаммиачного азота на 10,1 %, содержание летучих кислот соответственно на 16 %, перекисное число жира – на 50 %, что свидетельствует о повышении качества и безопасности кулинарной продукции.

По микробиологическим показателям мясные маринованные мелкокусковые полуфабрикаты соответствовали ТР ТС 021/2011, ТР ТС 034/2013 и СанПиН 2.3.2.1078-01.

Как видно из табл. 3, значение КМА-ФАнМ (КОЕ/г, не более) полуфабриката мясного мелкокускового при мариновании в аппарате Cookvac составило 7,8×105 в отличие от образцов, маринованных традиционным способом 1,0×106. Значительное снижение содержания микроорганизмов в образце, маринованном в аппарате Cookvac по сравнению с контрольным образцом, позволяет прогнозировать увеличение сроков годности мясных полуфабрикатов, обработанных по новой технологии, с учетом требований СанПиН 2.3.2.1324-03.

Тепловую обработку маринованных мясных полуфабрикатов осуществляли по технологии Sous Vide. На основании изучения зарубежного и отечественного опыта приготовления различных видов полуфабрикатов по данной технологии выбрали продолжительность тепловой обработки опытных образцов в течение 105, 120, 135 мин при температуре 79 ºС. Значение вакуума при упаковке подготовленных полуфабрикатов в полимерные пакеты составило 99 %. В целом, потери массы после тепловой обработки у образцов № 2 и № 3 составили от 5 до 10 %. Для сравнения, потери при тепловой обработке традицион-

Таблица 2

Сравнительная характеристика показателей качества мясного мелкокускового полуфабриката при разных способах маринования традиционном мариновании и с использованием аппарата Cookvac

Наименование способов маринования	Показатели качества и безопасности
	pH	Аминоамми-ачный азот, мг %	Летучие жирные кислоты, мг КОН	Перекисное число, ммоль (½ О)/кг	Кислотное число, мг КОН
Традиционный	6,7 ± 0,3	100,5 ± 4,9	5,02 ± 0,24	0,020 ± 0,001	1,420 ± 0,071
Cookvac	6,6 ± 0,3	90,4 ± 4,4	4,86 ± 0,23	0,010 ± 0,001	1,420 ± 0,071

Таблица 3

Сравнительная характеристика показателей безопасности мясного мелкокускового полуфабриката (образец №3, продолжительность маринования 50 мин) при традиционном мариновании и с использованием аппарата Cookvac

Наименование способов маринования Микробиологические показатели мясного мелкокускового полуфабриката при разных способах маринования КМАФАнМ, КОЕ/г БГКП Кокковые формы Традиционный 1,0×106 0,01 Свыше 30 кокков и палочек Cookvac 7,8×105 0,01 До 10 кокков ным способом достигают 30–35 % от массы полуфабриката.

Для определения сроков годности полуфабрикатов высокой степени готовности образцы исследовали в аккредитованной микробиологической лаборатории ФБУ «Тест – Санкт-Петербург» через 1, 3, 5, 7 суток хранения при температуре 2–4 °С с учетом коэффициента резерва. Результаты исследования приведены в табл. 4.

На основании проведенных исследований срок годности охлажденных мясных полуфабрикатов высокой степени готовности составил 5 суток.

Заключение

Разработаны рецептуры маринадов, способствующих повышению влагоудерживающей способности и улучшению органолептических показателей мясных полуфабрикатов высокой степени готовности. По сравнению с традиционным способом продолжительность маринования в аппарате Cookvac сократилась почти в 8 раз, увеличение массы полуфабриката в зависимости от вида маринада составило 15–20 %. Определены технологические параметры обработки мясного полуфабриката. Увеличение массы мясного маринованного полуфабриката на 16,7 % обеспечивают маринады с нейтральной и слабощелочной средой; оптимальное давление в аппарате CookVaс – 0,8 бар, время обработки полуфабриката 30– 50 мин.

На основании проведенных исследований и с учетом коэффициента резерва срок годности охлажденных мясных полуфабрикатов высокой степени готовности составил 5 суток.