Разработка рецептуры мясорастительных консервов из баранины

Мясорастительные консервы - одни из наиболее широко распространенных видов переработанных мясных изделий. Главное преимущество таких продуктов – удобство в приготовлении и транспортировании, высокая энергетическая ценность, долгий срок хранения. К мясорастительным консервам относятся готовые к потреблению стерилизованные либо пастеризованные консервы с включением различного мясного и растительного сырья (круп, бобовых, овощей и т.д.).

В связи с большим поголовьем овец и возможностью применения во всех религиях, на отечественном рынке производства консервов актуально использование баранины. Баранина обладает высокой питательной и биологической ценностью, положительными вкусовыми качествами. В частности, отличается биологически полноценным содержанием белков, содержанием ряда незаменимых аминокислот, поли- и мо-ноненасыщенных жирных кислот [1]. В частности, баранина в отличиии, к примеру, от говядины имеет высокое содержание железа в составе гемовых соединений.

В современное время потребители стали осознаннее в выборе - вырос спрос на продукты питания с натуральными ингредиентами, с высоким содержанием витаминов, минералов и антиоксидантов. Растительные добавки являются потенциальным источником биоактивных компонентов и антиоксидантов, для улучшения химического состава мясных про- physico-chemical parameters, beta-carotenoids, дуктов. В мировом масштабе заметна тенденция увеличения доли растительных ингредиентов в составе традиционно мясных продуктов – колбасы и сосиски с овощными [1], зерновыми [2], травяными [3] и бобовыми добавками [4], котлеты с экстрактами ягод [5] и т.д. Экспериментальные исследования ряда ученых доказали, что добавление растительных ингредиентов сокращает уровень оксидации липидов, увеличивает срок хранения, обогащает нутриентный состав [6]. В связи с этим нами был произведен подбор растительных ингредиентов из культур, произрастающих в Казахстане.

Маш (Mung bean, Vigna radiata L .) – однолетнее культурное растение семейства бобовых, с мировой посевной площадью - 6 млн гектаров. в Юго-Восточной Азии. Согласно ряду исследований, доказано, что маш является источником белка, биологически активных компонентов, минералов, витаминов и пищевых волокон. Маш в сочетании с другими крупами рекомендуется как замена мяса в вегетарианской диете как доступный источник протеина. Более того, согласно результатам экспериментальных данных маш отличается высокой доступностью белка [7]. Ввиду гипоаллергенности маш и блюда на его основе рекомендованы для детского питания [8].

Целью наших исследований является применение метода поверхности отклика для оптимизации количества маша и баранины в составе мясорастительных консервов.

Материалы и методы исследований

Исследования проводили в ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности», экспериментальные образцы вырабатывали в условиях мясоперерабатывающего цеха при данном научно-исследовательском институте.

Сырье. Маш, сухие специи, лук, морковь приобретали в сети супермаркетов «Магнум» (Республика Казахстан, г. Алматы).

Баранину в тушах приобретали у Крестьянского Хозяйства «Айгерим» (Республика

Казахстан, Южно-Казахстанская область): 1 туша овцы едилбаевской породы, возраст 10 месяцев, масса парной туши - 52,24 кг. Тушу выдерживали 24 часа при 18±2°С и далее подвергали обвалке и жиловке.

Производство мясорастительных консервов . За основу состава мясорастительных консервов была взята рецептура мясорастительных консервов (СТ РК 1332-2005), в которой свинина и конина заменялась бараниной, горох заменялся машем (табл. 1).

Таблица 1 – Состав мясорастительных консервов

Состав	Массовая доля компонентов, %
	СТ РК 1332-2005	Опытные образцы
Свинина	12,0	-
Конина	14,0	-
Баранина	-	30
Горох	34,0
Маш	-	10-40
Морковь обжаренная	34,0	6,0
Жир говяжьи топленный	6,0	6,0
Лук обжаренный	2,8	2,8
Соль поваренная	1,2	1,2
Перец черный молотый	0,02	0,02
Бульон	24,0	До достижения 100%

Полученную смесь смешивали еще раз с мясными ингредиентами и фасовали по жестяным консервным банкам до достижения веса массы нетто консервов 350 г. В качестве тары использовали цилиндрические консервные банки №9, с диаметром 72,8 мм. Банки закатывали ручной закаточной машиной МЗ04 (Россия) и стерилизовали в автоклаве «Малыш Нерж» при давлении 0,25 МПа.

а)

б)

Рисунок 1 – Опытная партия консервов с машем (а – порционирование сырья; б – готовые к хранению консервы)

Содержание белка определяли по ГОСТ 25011.

Содержание полифенолов определяли модифицированным методом Фолина-Чикол-тау, описанным с применением реагента Фолин-Чиколтау и натрия карбоната. Измерение проводили при 740 нм на спектофо- тометре. Калибровочная кривая была получена с помощью галловой кислоты [11].

Определение количества незаменимых аминокислот. Определение аминокислот проводили на ВЭЖХ SHIMADZU LC-20 Prominence (Япония) с флуориметрическими и спектрофотометрическими детекторами. В качестве стан- дартов использовали образцы аминокислот производства Sigma Aldrich (Германия).

Дизайн экспериментов и статистические анализы были определены в программе Design Expert version 11 (Stat-Ease Inc., USA). Влияние переменных факторов - маша (Х1) на зависимые показатели – содержание белка (Y1), полифенолов (Y2) и количество незаме- нимых аминокислот (Y3) были изучены с применением методологии поверхности отклика (response surface methodology) (Табл. 1 – Начальные условия и ограничения дизайна эксперимента). C применением теста ANOVA (Analysis Of Variance) был проведен анализ статистической достоверности коэффициентов регрессии.

Таблица 1 - Начальные условия и ограничения дизайна эксперимента

Наименование	Целевой результат	Нижний предел	Верхний предел	Нижний предел	Верхний предел
Факторы
Маш	в указанных пределах	10	40	1	1
Баранина	в указанных пределах	30	60	1	1
Отклики
Белок	максимальное значение	12	27	1	1
Полифенолы	максимальное значение	0,1	0,54	1	1
Сумма незаменимых аминокислот	максимальное значение	7,5	10,663	1	1
Жир	минимальное значение	19	29	1	1

Обзор литературы

Как показывают результаты исследований ряда авторов сочетанием растительного и мясного сырья возможно повышать показатели качества готовой продукции [2-7]. Маш применяется в рационе человека издавна, что обусловлено его высокой биологической ценностью и нутриентным составом [8-13]. Баранина, в свою очередь, отличается высокой биологической и питательной ценностью, наличием ряда витаминов и минералов в био- доступной для человеческого организма форме [14-16].

Результаты и их обсуждение

Нами изучена возможность применения метода поверхностного отклика для оптимизации содержания баранины и маша в составе мясорастительных консервов (Табл. 2 – Коэ-фициенты регрессии квадратических полиноминальных моделей зависимости содержания белка, полифенолов и суммы незаменимых аминокислот).

Таблица 2 – Коэфициенты регрессии квадратических полиноминальных моделей зависимости содержания белка, полифенолов и суммы незаменимых аминокислот

Наименование	Константа	Маш (Х 1 )	Баранина (Х 2 )
Белок	20,23	-	-
Полифенолы	0,322	-	-
Сумма незаменимых аминокислот	8,894	-0,38**	0,53**
Жир	24,0	2,77*	0,46**

*- достоверность различии, P ≤ 0,05; ** - не значимо

Полученные коэффициенты регрессии показали значительный линейный эффект содержания маша на содержание жира и на сумму незаменимых аминокислот в продукте (P ≤ 0.05) (Табл. 2 – Коэфициенты регрессии квадратических полино-минальных моделей зависимости содержания белка, полифенолов и суммы незаменимых аминокислот). Также за- мечено влияние содержания баранины на сумму незаменимых аминокислот и содержание жира в готовых консервах, но значения варьировались в статистически недостоверных пределах (P ≥ 0.05). При выполнении теста ANO-VA для выражения зависимостей откликов и кодированных независимых факторов были применены функции:

Y 1 = 20,846153846153857359 + 3,3838834764831853263 * Х 1 + 0,6338834764831811075 * Х 2 + 3,0000000000000062172 * Х 1 Х 2

• Y 2 = 0,35769230769230797584 + -0,0022855339059327968443 * Х 1 + 0,18506727983645307467 * Х 2

• Y 3 = 24,23076923076924416 + 3,3927669529663679882 * Х 1 + 0,37499999999999683586 * Х 2

Основываясь на данных коэффициентов регрессии (Табл. 2 – Коэфициенты регрессии квадратических полиноминальных моделей зависимости содержания белка, полифенолов и суммы незаменимых аминокислот) и 3D поверхностных диаграммах (Табл. 3 – Коэфи-циенты регрессии квадратических полиноминальных моделей зависимости содержания белка, полифенолов и суммы незаменимых аминокислот, Рис.2-4 - 3D-диаграмма поверх- ностного отклика содержания белка, полифенолов и жира в зависимости от содержания маша и баранины в консервах ) можно сделать вывод, что анализ вариации модели показал положительный линейный эффект содержания баранины в консервах, содержания маша на показатели полифенолов и суммы незаменимых амино-кислот в консервах (P ≤ 0.001).

Рисунок 2 - 3D-диаграмма поверхностного отклика содержания белка в зависимости от содержания маша и баранины в консервах

Рисунок 3 - 3D-диаграмма поверхностного отклика содержания полифенолов в зависимости от содержания маша и баранины в консервах

Рисунок 4 - 3D-диаграмма поверхностного отклика содержания жира в зависимости от содержания маша и баранины в консервах

Последний этап метода повехносного отклика – оптимизация количества баранины и маша. Прогнозируемые значения откликов были эмпирически подтверждены в ходе экспериментальных работ. Программой были проа- нализированы 100 решений на основе прогнозируемых откликов при различных соотношениях независимых факторов и подобрано оптимальное решение (Табл. 3 – Оптимальное количество маша и баранины).

Таблица 3 - Оптимальное количество маша и баранины

Баранина, %	Маш, %	Белок, %	Полифенолы, %	Жир, %	Желательность
30.000	40.000	26.986	0.54	24	0.976

Как можно увидеть из таблицы 3 оптимальное количество баранины соответствовало – 40% и 30% маша.

Метод поверхностного отклика был применен для подбора оптимального содержания маша в составе мясорастительных консервов, обеспечивающего максимальные показатели полифенолов, белка и незаменимых аминокислот. Согласно результатам оптимизации, прогнозируемых соотношений независимых факторов, максимальное количество массовой доли белка (26,986), содержание полифенолов – 0,509% и содержание жира – 24%. Резюмируя данные коэффициентов регрессии линейной модели, можно сделать выводы, что, примененяя при определенном соотношении маша и баранины в составе мясорастительных консервов, можно получить готовый продукт с наиболее оптимальными качественными показателями.

Заключение,выводы

Полученные данные экспериментальных исследований цветности колбас с добавлением экстракта шиповника дают основание предполагать о наличии потенциала применения Rosa canina L. в составе колбас в формировании красных оттенков при одновременном снижении светлых оттенков без значительного понижения текстурно-профильных показателей при частичной замене нитрита натрия (50%). Микробиологические показатели как опытных, так и контрольных образцов находились в пределах регламентирумых норм после 14 суток хранения при 4°С. Среди опытных образцов наиболее оптимальные показатели по ингибированию нежелательной микрофлоры и цветовым характеристикам показал образец с 50% содержанием нитрита натрия и 13% концентрацией экстракта шиповника. Проведенные исследования находятся на стадии разработки, далее нами планируется продолжение исследований в части изучения влияния экстракта шиповника на химический состав готовой продукции и качественные показатели при различных сроках хранения.

Представленные исследования выполнены в рамках проекта «Разработка технологии экспортоориентированных новых видов мясных изделий и консервов из мяса конины, говядины, баранины, козлятины и мяса птицы с применением растительного сырья и новых пищевых ингредиентов», программно-целевого финансирования на 2021-2023 годы «Разработка наукоемких технологий глубокой переработки сельскохозяйственного сырья в целях расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции» BR10764970, финансируемой Министерством сельского хозяйства Республики Казахстан.