Разработка состава съедобных пищевых плёнок и исследование фрактальных свойств дистиллятов плодовых и ягодных культур в технологии производства мясных продуктов

Исследования проводились в инновационном научно-исследовательском испытательном центре Орловского государственного аграрного университета, а также на кафедре «Технология мяса и мясных продуктов» Орел ГАУ. Все исследования были выполнены по общепринятым методикам [1]. В качестве модельных образцов были использованы сосиски «Столичные», выработанные по ТУ 49527.

Опытным путем были разработаны два состава для получения съедобных оболочек из концентрированных соков красной и черной смородины с добавлением гелеобразователей (желатина и крахмала). Полученные составы были использованы в качестве съедобных оболочек для сосисок.

В качестве основного компонента состава использовали концентрированные ягодные соки (рис. 1), которые являются источниками углеводов, витаминов, макро- и микроэлементов, что обусловлено спецификой их способа получения. Концентрированный сок получен путем вакуумного выпаривания сока прямого отжима ягод смородины при температуре ниже 50 ° С. По окончании выпаривания влажность сока составила 60 % . Концентрированный сок, представляющий собой вязкую пастообразную массу, досушен при атмосферном давлении и температурах ниже 50 °С до влажности 15 % и 22 % для концентрированных сок черной и красной смородины соответственно.

Исследования химического состава концентрированных соков красной и черной смородины показали, что концентрированный сок черной смородины обладает высокой пищевой ценностью. По содержанию углеводов (56 %) сок соответствует сухофруктам (курага абрикосовая – 51, цукаты – 54,5 %), близок гороху (53,5 %), грецкому ореху (58,5 %) и в 7 раз превосходит исходную ягоду. Энергетическая ценность концентрированного сока соответствует зерновым (овес – 299,5, ячмень – 310,8 ккал) и зернобобовым (горох – 302,7, фасоль – 308,9 ккал) [2, 5].

_б а

Рисунок 1 – Концентрированные соки черной (а) и красной (б) смородины

Концентрированный сок красной смородины также имеет высокую пищевую ценность, существенно превышая показатели исходной ягоды. Он также богат микроэлементами и по их общему содержанию в три раза превосходит ягоду, используемую для его производства. Кроме того, соки красной и черной смородины являются источниками витаминов А, группы В и С. Высокая концентрация витаминов превращает смородиновые соки в биологически активный продукт.

Концентрированные ягодные соки смородины были исследованы на продолжительность хранения. Низкая влажность продукта, а также присутствие в нем органических кислот позволяет хранить соки в обычных условиях при комнатной температуре. Микробиологический контроль концентрированных ягодных соков выполнен после 18 месяцев хранения (табл. 1).

Таблица 1 – Микробиологические показатели концентрированных соков

	2 я , 9 о	S s з u Rom Ь^ ’©^ и	я | 8 т щ ю т    о О1 § -5 т ” 6 s §	О г §ё ч^	8 О S^
Допустимый уровень	5∙103	не допускаются	не допускаются	2∙103	5∙102
Результаты испытаний	1,2∙102	не обнаружены	не обнаружены	5∙101	3∙101

Из таблицы 1 следует, что после полутора годового хранения в обычных условиях при комнатной температуре концентрированный сок удовлетворяет требованиям, установленным СанПин 2.3.2.1078-01. Приведенные данные указывают на фитонцидную активность концентрированного сока черной смородины и возможность его использования в качестве консерванта.

Полученные на основе концентрированных соков смородины составы для получения съедобных оболочек наносились путем погружения в них готовых вареных колбасных изделий без оболочки, образуя на поверхности продукта тонкую пленку. Кроме того, благодаря наличию в составе для получения съедобной оболочки таких гелеобразующих компонентов как крахмал и желатин, из него можно получить съедобные пленки (рис. 2) толщиной 0,07 – 0,08 мм. Увеличение длины без разрывов этих пленок при растяжении составляет 55 % и 85 % с крахмалом и желатином соответственно. Такие пленки можно применять для упаковки паштетов или готовых деликатесных мясных продуктов.

а

Рисунок 2 – Съедобные пищевые пленки на основе концентрированных соков смородины с добавлением крахмала (а) и желатина (б)

б

Концентрированные соки смородины обеспечивают специфическую окраску состава, а, следовательно, и съедобных пленок, полученных с их использованием. Применение данного состава для получения съедобной оболочки вареных колбасных изделий позволит получить более привлекательный внешний вид продукта в сравнении с сосисками в традиционной целлофановой оболочке, что приведет к повышению потребительских свойств вырабатываемых изделий. Использование съедобных пленок позволит повысить биологическую и энергетическую ценность конечного продукта.

Сок красной смородины с водой

Смесь соков красной и черной смородины с водой

Сок черной смородины с водой

Смесь соков красной и черной смородины с водой и сахаром

Смесь соков с сахаром и желатином

Смесь соков с сахаром и крахмалом

Рисунок 3 – Рост плесневых грибов на субстратах, содержащих концентрированные ягодные соки

Для выявления консервирующих свойств пленок были проведены исследования по выращиванию микрофлоры на субстрате, содержащем все компоненты состава для получения оболочек. Результаты исследования (рис. 3) показали, что концентрированные ягодные соки сдерживают во времени рост патогенной микрофлоры, а именно плесневых грибов рода Mucor и Penicillium.

Кроме того, консервирующие свойства съедобных пленок были изучены непосредственно на модельных образцах сосисок при длительном хранении. Все образцы сосисок хранились в одинаковых условиях при температуре 0...+4 °С в течение полутора месяцев. Результаты эксперимента (рис. 4) показали, что образец в традиционной целлофановой оболочке имеет признаки гнилостной порчи, которые явно выражены по всему объему продукта. В свою очередь оставшиеся три образца имели очаговые поражения плесневыми грибами рода Penicillium. Причем, на образце без оболочки плесневые грибы образовали спорангии, чего не произошло на образцах в съедобных оболочках.

Образец в оболочке с желатином

Образец в оболочке с

Образец без оболочки

крахмалом

Образец в целлофановой оболочке

Рисунок 4 – Изменение качества модельных образцов сосисок в зависимости от упаковки

Кроме того, в последние годы в России набирает обороты глобальная тенденция повышенного внимания потребителей к вопросам сохранения молодости и здоровья . Появились научные исследования и разработки, свидетельствующие об особых структурно-энергетических свойствах природных вод, имеющих целебные свойства.

Как известно, процессы взаимодействия воды с мясными компонентами играют огромную роль во многих технологических процессах: сушка, замораживание, хранение и переработка.

Исходя из вышесказанного, получение, исследование свойств, и внедрение в производство дистиллята, выделенного из плодовых и ягодных культур , является актуальным.

Выработаны образцы дистиллятов, которые являются побочным продуктом, полученными при производстве концентрированных соков клубники, вишни и винограда. Концентрированные соки производят на запатентованной установке (АС ru 2 276 314 с1).

В) – Дистиллят из винограда

Рисунок 5 – Образцы воды, микроскопированные при увеличении 2,5 тысяч крат

С целью исследования микроскопической структуры дистиллятов и их фрактальных свойств путем нанесения на предметное стекло и последующего высушивания в течение 12 часов были получены образцы, которые затем были рассмотрены с помощью сканирующего микроскопа при увеличении в 2,5; 5; 10 тысяч раз (рис. 5). Результаты микроскопирования образцов продемонстрировали, что вода не содержит вредных примесей и является наиболее чистой в сравнении с контрольными образцами водопроводной и дистиллированной воды.

В дальнейшем дистилляты были исследованы на жесткость по ГОСТ 4151-72. Полученные результаты продемонстрировали, что показатель постоянной жесткости у плодовых дистиллятов был существенно ниже, чем в контроле и соответствовал численным значениям для дистиллята из винограда – 0,25 мг/экв., для дистиллята из вишни – 0,3 мг/экв., дистиллята из клубники – 0,3 мг/экв. (табл. 2).

Таблица 2 – Ж есткость исследуемых образцов

Образец	Дистиллят вишни	Дистиллят винограда	Дистиллят клубники	Водопрово дная вода
Ж есткость, мг/экв.	0,3	0,25	0,3	10

Ж есткость водопроводной воды оказалась равна 10 мг/экв. Для определения степени жесткости использовали шкалу: до 3,5 мг/экв. – мягкая вода, 3,5 – 7,0 – средней жесткости, 7,0 и выше – жесткая . Таким образом, вода, полученная из ягод винограда, вишни и клубники является очень мягкой, что благоприятно сказывается на ее органолептических свойствах и физиологическом действии

х 500 200 um

А) – Говяжий фарш с добавлением водопроводной воды

х 500  200 um

Б) – Говяжий фарш с добавлением дистиллята из винограда

Рисунок 6 – Образцы говяжьего фарша, микроскопированные при увеличении в 2,5 тысяч крат

Данные, полученные при внесении дистиллятов из винограда в мясные фаршевые системы, показали, что в говяжьем фарше с добавлением дистиллята винограда наблюдается большая упорядоченность мышечных волокон в сравнении с контрольными образцами фарша с водопроводной и дистиллированной водой (рисунок 6).

По данной тематике было проведено патентное исследование, по результатам которого сделан вывод, что запатентованных аналогов данному изобретению нет. Среди наиболее близких по назначению изобретений – функциональные напитки компании «ОСТ – Аква»: питьевая вода «Курута», насыщенная йодом и фтором; напиток для коррекции веса «Slim+» с L-карнитином и экстрактом гарцинии камбоджийской, разработка ООО «Редокс технологии» – напиток «Ваше здоровье», который представляет собой водный раствор с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом и комплексом аминокислот в составе.

Предлагаемый нами продукт не требует дополнительного введения обогащающих компонентов, так как имеет полностью природное происхождение, сбалансированный биохимический состав, структуру, свойственную физиологическим жидкостям организма человека. Исследуемый дистиллят является уникальным продуктом, так как соответствует структуре воды в живых клетках.

Таким образом, использование предлагаемого состава для получения съедобных оболочек для мясных продуктов позволяет получить готовый к употреблению продукт с более длительным сроком годности. А особое сочетание компонентов состава для получения оболочки способствует обогащению конечного продукта биологически активными веществами, повышению его биологической или энергетической ценности, а также улучшению внешнего вида мясного продукта.

Вестник

№ 2(23)

ОрелГАУ

апрель

Теоретический и научно - практический журнал . Основан в 2005 году

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.

Сдано в набор 02.04.2010

Подписано в печать 23.04.2010 Формат 60х84/8. Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс.

Объём 12,5 усл. печ. л. Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19.

Лицензия ЛР№021325 от 23.02.1999 г.

Ж урнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций