Разработка технологии вареной колбасы с применением растительных компонентов

В настоящее время одной из главных проблем человечества является обеспечение населения продовольствием. При таких обстоятельствах важной задачей пищевой промышленности является производство новых типов продукции с высокой пищевой ценностью, снижение себестоимости их создания и сокращение

дефицита сырья за счет применения нетрадиционных видов растительных и мясных продуктов.

В настоящее время на рынке появляются продукты питания функционального и лечебнопрофилактического назначения в большей своей части импортного производства, что приводит к высокой стоимости данной группы изделий, которые не доступны широким слоям населения.

С целью снижения стоимости этой группы продуктов и большей доступности их населению необходимо разработать отечественные виды функциональных сбалансированных продуктов питания. Продукты питания должны не только обеспечивать физические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные цели. В связи со сложившейся ситуацией на перспективу является актуальным производство функциональных продуктов, обогащенных как ненасыщенными жирными кислотами, так пищевыми волокнами, выделенными из растительного сырья. Производство данной группы изделий позволит расширить ассортимент выпускаемой продукции, что отразится на экономической стороне деятельности перерабатывающих предприятий – повысится чистый доход и рентабельность производства.

Научная новизна состоит в разработке новой рецептуры для производства функциональных продуктов из растительного и животного сырья; получении продуктов, обладающих высокой биологической ценностью; расширении ассортимента продуктов питания функционального назначения.

Многие ученые и специалисты считают, что оптимальным решением проблемы здорового питания является комбинирование мясного и растительного сырья. Комбинирование способно обеспечить высокую пищевую и биологическую ценность продуктам переработки, способствует повышению гибкости рецептур, то есть устойчивому и равномерному распределению ингредиентов, минимизации потерь в процессе термической обработки, что в конечном итоге приводит к созданию продуктов стабильного качества. Использование растительных ингредиентов в мясном фарше позволяет создавать высококачественные мясные продукты с регулируемым составом и свойствами.

Результат от внедрения позволит сократить производственный цикл, улучшить функционально-технологические свойства вареной колбасы, повысить выход готовой продукции на 10–20% при одновременном снижении себестоимости и повышении рентабельности данного производства.

Анализ сырья

Существует множество работ, посвященных химическому составу и пищевой ценности мяса. Они широко и полно рассмотрены во многих работах. Ученые подробно описали белки, источники белков, их роль в питании и аминокислотный состав. Установлено, что в питании человека мясо является основным источником полноценного белка легкоусвояемым организмом.

Существует много вариантов проведения тепловой обработки мясного сырья. В связи с этим представляют несомненный интерес изменения пищевых веществ, которые происходят при основных видах тепловой кулинарной обработки. Согласно исследованиям потери белка при варке составляют – 10%, при жарке мелким куском – около 5%, крупным куском – 10%, при тушении и запекании – меньше 5%.

Для того чтобы максимально сохранить пищевую ценность при создании кулинарных изделий из мяса, требуется использовать наиболее щадящие режимы тепловой обработки, что минимизирует разрушение питательных веществ и обеспечит наилучшую ценность готового продукта.

Выбор основных ингредиентов обусловлен анализом их витаминного, минерального, аминокислотного состава, а также наличием гормональных веществ в печени.

Семена льна имеют уникальный состав и содержат много полезных веществ, которые необходимы для нормального развития организма. Особенный состав, а именно повышенное содержание в них омега-3 жирных кислот и лигнанов – натуральных гормонов, блокирующих действие плохих эстрогенов, вызывающих рак груди, давно определил эту пищевую добавку в категорию нужных для организма. Они содержат такие микроэлементы, как селен, кальций, фосфор, калий, натрий, магний, марганец, цинк, медь, железо, богаты витаминами В1, В2, В3, В6, В9, улучшают метаболизм и способствуют образованию эритроцитов, а также витаминов А, С, Е, благотворно влияющих на состояние кожи, волос, ногтей и др.

Желатин обладает хорошими гелеобразовательными свойствами и может использоваться для регуляции аминокислотного состава пищевых продуктов.

Молочная сыворотка – это биологически полноценное вторичное сырье функциональной и профилактической направленности.

Яичные продукты являются хорошими эмульгаторами, источниками ненасыщенных жирных кислот и лецитина, который как биологически активная добавка используется для профилактики ожирения.

Семена льна и хитозан необходимо применять для регуляции функционально-технологических свойств и обогащения вареной колбасы пищевыми волокнами. Это имеет большое значение в профилактике ожирения.

Все вышеперечисленные ингредиенты отвечают принципам здорового питания, повышают пищевую ценность и улучшают функциональнотехнологические свойства вареной колбасы, обогащают необходимыми компонентами в соответствии с нормами потребления (пищевыми волокнами, аминокислотами, витаминами, минеральными веществами).

Технологический процесс

Процесс изготовления вареной колбасы начинается с подготовки сырья. Куриные тушки доставляются в замороженном виде из перерабатывающего цеха. После охлаждения на технологических стеллажах с температуры -18 °С до температуры обвалки их направляют на выработку фарша (температура сырья от -2 до 4 °С). Мойка тушек проводится в санитарно-гигиенических целях проточной водой с температурой 20–30 °С. Потом для охлаждения обмывают холодной водой с температурой 12–15 °С. Промытые куриные тушки поступают на разделку, обвалку и жиловку. Подготовленный мясной фарш поступает для смешивания с другими ингредиентами в фаршемешалку, а костный остаток в отделение измельчения для дальнейшей переработки и последующего производства жиров, бульонов, гидратов, белковых препаратов или кормовой продукции. Шкурка измельчается в волчке с диаметром фракции решётки 3 мм в течение 10–12 мин при температуре не выше +8 °С. Далее измельченная шкурка поступает в фаршемешалку.

Говяжье мясо поступает в колбасные цехи на костях в виде туш, полутуш, отрубов или без костей в виде замороженных блоков. После дефростации оно освобождается от жил и нарезается кусками весом в 400 г. Для быстрого и равномерного распределения посолочных веществ мясо перед посолом измельчается мясорубке с решеткой в 2–6 мм. Действие поваренной соли на белок проявляется после ее проникновения в мышечные волокна, а скорость процесса зависит от измельчения мяса. Изменения белков происходят интенсивнее, если соль вводят в виде рассола или при повышении температуры, но так как при температуре выше 10 °С начинается интенсивное развитие микроорганизмов, вызывающее порчу мяса, этот вариант невозможен. Посол происходит при температуре 0–4 °С в течение 6–12 ч.

Дополнительно подготавливают смесь, состоящую из измельченных семян льна, желатина пищевого, хитозана и молочной сыворотки. Компоненты берут в определенном количественном соотношении, их смесь способствует улучшению химического, аминокислотного, минерального и витаминного состава готовой вареной колбасы, улучшает структурно-механические свойства, наделяет функциональными и лечебно-профилактическими свойствами. Ее предварительно изготавливают следующим образом. Хитозан растворяют в молочной сыворотке при температуре 60–65 °С. В полученный раствор добавляют пищевой желатин и гомогенизируют в течение 5 мин. Далее вносят измельченные семена льна, повторно смесь гомогенизируют в течение 5 мин, потом высушивают при температуре не ниже 75 °С до влажности не более 8% и измельчают в дробилке до порошкообразного состояния. Расход сырья при выработке на 100 кг составляет: хитозана 2 кг, желатина пищевого 16 кг, семени льна 22 кг, молочной сыворотки 60 кг. При введении в мясной фарш смесь гидратируют водой в соотношении 1:3.

Куриный и говяжий фарш смешивают, добавляют в них печень говяжью, яичный меланж, нитрит натрия, глюкозу, перец черный молотый, семена льна, хитозан, молочную сыворотку и желатин пищевой. В результате перемешивания образуется однородная фаршевая смесь, которая затем поступает в куттер. Окончательное тонкое измельчение и перемешивание происходит в куттере. Смесь измельчают в течение 8–12 мин при температуре не более 12 °С. Измельченный фарш поступает на стадию фасовки.

Нитрит натрия в процессе выдержки взаимодействует с белками мяса, в результате чего образуются вещества азоксигемоглобин и азоксимиоглобин ярко-красного цвета и мясо в процессе тепловой обработки не теряет естественной окраски. Наиболее оптимальное значение рН для образования этих веществ 5,2 – 6,6. Кроме того, нитрит в присутствии поваренной соли задерживает развитие микроорганизмов в мясе.

При неправильном посоле, выработке фарша и обжарке в оболочках фарш может закиснуть.

Варка проходит при температуре 75–85 °С 40–50 мин до температуры в центре батона 68 °С. Опытным путем установлено, что в момент охлаждения в течение первых 2–3 мин температура внутри батона поднимается на 2 °С до 70 °С. Такая температура позволяет уничтожить до 99% клеток вегетативной микрофлоры. В результате варки продукт достигает кулинарной готовности.

Охлаждение проводиться под душем водой 10–20 мин, потом воздухом в камере при температуре 8 °С до температуры в центре 0–15 °С. Охлаждение происходит в 2 этапа для уменьшения потерь массы.

Анализ на наличия на рынке аналогов

Поскольку в последние годы возрос интерес к здоровому питанию, актуальным стало устранение вредных для здоровья компонентов, таких как жир, сахар и соль. Снижение содержания жира в рационе является основной диетической целью для многих потребителей. Существуют различные аспекты, представляющие интерес для дизайна продукта и стратегии снижения содержания жира. Эти конкретные соображения, касающиеся питания, сенсорных, технологических, безопасных, оценочных, юридических и стоимостных процедур, важны для улучшения дизайна продукта.

Существует способ выработки вареной колбасы, обогащенной йодом, железом и витаминами группы В. Технологический процесс включает разделку, обвалку, жиловку мяса, посол, выдержку, смешивание с применением растительной добавки в количестве 5–6%, шприцевание, вязку, осадку, обжарку, варку и охлаждение продукта. В состав растительной добавки входит измельченная морская капуста (патент № 2099953). Недостатком данного способа является высокое содержание жирной свинины (49–54% к массе сырья).

Существует способ выработки вареных колбасных изделий с использованием пищевой добавки (углеводно-белковый препарат, состоящий из модифицированной кукурузной муки). В процессе куттерования вносят воду, чеснок, корень черемши, семена укропа, чабрец, пектин и яичный меланж. Далее проводят осадку, обжарку, варку и охлаждение (патент № 2171605). Недостатком данного способа выработки является использование жирной говядины (25–29% к массе сырья), что не позволяет отнести данный продукт к низкокалорийному.

Наиболее близким является способ выработки вареной колбасы с растительной добавкой, в составе которой яблочный порошок, молоко коровье сухое, нитрит натрия, сахар-песок, черный перец (патент № 2245662). Недостатком этого способа выработки является невысокая биологическая ценность вареной колбасы, небольшое содержание пищевых волокон, витаминов, биологически значимых веществ и незаменимых аминокислот. Яблочный порошок богат углеводами, но имеет кислое значение рН, что ограничивает применение вареной колбасы с растительной добавкой для людей, страдающих ожирением.

Таблица 1.

Физико-химические показатели готового продукта

Table 1.

Physico-chemical characteristics of the finished product

Показатели | The indicators	Образцы | The samples
	Продукт | The product	Контроль | The control
	«Аппетитная» “Appetitnaya”	«Докторская» “Doctorskaya”
Массовая доля белка, % | Mass fraction of protein, %	22,3 ± 0,2	16,3 ± 0,2
Массовая доля жира, % | Mass fraction of fat, %	18,4 ± 0,2	25,4 ± 0,2
Массовая доля углеводов, % | Mass fraction of carbohydrates, %	4,1 ± 0,2	3,1 ± 0,2
Массовая доля пищевых волокон, % | Mass fraction of dietary fiber, %	2,9 ± 0,2	0,0
Массовая доля влаги, % | Moisture content%	50,3 ± 0,4	52,3 ± 0,5
Массовая доля золы, % | Mass fraction of ash%	2,0 ± 0,2	2,9 ± 0,2

Таблица 2.

Микробиологические показатели экспериментального образца

Table 2.

Microbiological parameters of the experimental sample

Показатели | The indicators	«Аппетитная» “Appetitnaya”
КМАФАнМ, QМАFАnМ, КОЕ/г	1∙102
БГКП (колиформы) Coliforms (E. coli)	-
Сульфатредуцирующие клостридии Sulрhitе-reducing clostridium	-
S. aureus	-
Патогенные | Pathogenic	-

Обсуждение

По разработанной технологии была произведена экспериментальная выработка нескольких образцов, выбрана оптимальная рецептура для новой комбинированной вареной колбасы «Аппетитная» на основе сбалансированного соотношения основных пищевых ингредиентов, обеспечивающего улучшенную переваримость и усвояемость.

Оценка качества мясного продукта проводилась по общепринятым методикам. Поверхность готового продукта чистая, сухая, без повреждений оболочки, слипов, наплывов

Вестник ВГУИТ, 2020, Т. 82, №. 1, С. 139-144

Айрапетян А.А. и др.

фарша, бульонно-жировых отеков. Консистенция – плотная, фарш равномерно перемешан, цвет от красного до темно-красного, запах и вкус – свойственные данному виду продукта, без посторонних запаха и привкуса. В таблице 1 представлены физико-химические показатели готового продукта и сравнение его с контрольным образцом.

Были проведены производственные испытания выработки продукта. Результат от внедрения выражается в сокращении производственного цикла, улучшении функционально-технологических свойств вареной колбасы, повышении выхода готовой продукции на 10–20% при одновременном снижении себестоимости и повышении рентабельности данного производства.

Были изучены микробиологические показатели готового продукта. По микробиологическим показателям экспериментальные образцы не превышают предельнодопустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов».

По показателю КМАФАнМ все образцы удовлетворяют предъявляемым СанПиН 2.3.2.1078 требованиям даже после хранения в течение 3 сут; санитарно-показательные микроорганизмы не были обнаружены, что является признаком хорошего качества продукта (таблица 2).

Усовершенствованная рецептура позволила получить оригинальный мясной продукт, обогащенный различными растительными ингредиентами. Готовый продукт обладает отличными органолептическими показателями и высокими качественными свойствами, что сделает его востребованным у потребителей. Кроме вышеперечисленных преимуществ, также является функциональным продуктом питания благодаря высокому содержанию витаминов, белка, пищевых волокон и минеральных веществ.

Предложенный режим выработки вареных колбас позволил сократить время производственного цикла, улучшить функциональнотехнологические свойства продукта, повысить выход готовой продукции при одновременном снижение себестоимости и повышении рентабельности данного производства.