Влияние способов тепловой обработки на цветовые характеристики мяса

В настоящее время приоритетной задачей индустрии питания является обеспечение населения продуктами сбалансированного здорового питания, так как здоровье человека во-многом зависит от обеспеченности его организма энергией и необходимыми количествами поступающих пищевых веществ.

Кроме того, является актуальным создание продуктов питания функциональной направленности. При формировании ассортимента таких пищевых продуктов важная роль отводится разработке новых рецептур и технологий мясных изделий [1–3]. При этом большое внимание нужно уделять сохранности их высокой биологической и пищевой ценности в процессе переработки, повышению усвояемости организмом пищевых веществ [4–6].

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Цвет продуктов питания является одним из основных характеристик привлекательности для потребителей. По данной теме в последние годы имеется ряд публикаций, посвященных созданию методов определения качества пищевых продуктов для количественной оценки изменений при различных внешних воздействиях [7, 8]. Другие исследования направлены на выявление определенных характеристик мясной продукции одного вида или для сравнения цветовых показателей мяса различных пород [9, 10–20]. Практический интерес представляет определение геометрических и цветовых характеристик мяса в процессе его тепловой обработки разными способами разработанным методом цифровой обработки изображений.

Цель работы – исследование цветовых характеристик мяса при различных способах его тепловой обработки.

Материалы и методы

Для цифровой обработки изображений мяса была разработана программа для определения геометрических и цветовых характеристик исследуемых образцов при различных способах тепловой обработки (Свидетельство № 2021613864).

Были выбраны следующие способы тепловой обработки: традиционный – жарка и тушение (способ 1), приготовление в пароконвектомате (способ 2), технология су-вид (способ 3). Для сравнительной оценки данных способов тепловой обработки в качестве объекта исследований служила односортная конина, нарезанная на кусочки массой 20–25 г. Тепловая обработка образцов велась до достижения температуры 85 °С в центре утолщенной части мяса.

Фотосъемка опытных образцов проводилась в сыром, полуготовом и готовом виде при помощи камеры ОРРО А9.

Результаты и обсуждение

При традиционном способе тепловой обработки мясо обжаривали в течение 10 минут при температуре 150 °С при добавлении небольшого количества масла, затем тушили в течение 20 минут в соотношении с водой 1:0,3.

При приготовлении в пароконвектомате выбрана комбинированная тепловая обработка мяса, состоящая из трех этапов: в начале полуфабрикат в течение 3 минут обрабатывали паром (влажность 98%, температура 100 °С), затем обжаривали в течение 15 минут при температуре 160 °С, влажности 40%, за 5 минут до готовности температуру увеличили до 200 °С (влажность 0%) и обжаривали до образования золотистой корочки.

При приготовлении мяса по технологии су-вид полуфабрикат поместили в специальный пакет, из которого откачали воздух и запечатали. Тепловая обработка в водяной печи продолжалась в течение 120 минут при температуре 66 °С.

На рисунке 1 представлены исходные изображения образцов мяса в процессе его тепловой обработки всеми тремя способами: сырое мясо; мясо в состоянии полуготовности; мясо, доведенное до кулинарной готовности.

Рисунок 1. Изображение образцов мяса в процессе тепловой обработки

Figure 1. Image of meat samples during heat treatment

Как видно из рисунка, при тепловой обработке традиционным способом изделия приобрели поджаристую корочку. При приготовлении в пароконвектомате изделия получились более сочными и имели приятную золотистую корочку. Внешний вид изделия, приготовленного методом су-вид, оценили несколько ниже из-за отсутствия поджаристой корочки.

Программа обработки цветных изображений вычисляет количество пикселей выбранного цвета на изображении (рисунок 2).

Реализована возможность выделения фрагмента изображения для более подробного исследования с выводом статистической информации о количестве пикселей по вторичным или третичным цветам (рисунок 3).

Авторами разработана программа, в которой определяются геометрические характеристики объектов – площадь, периметр, высота, ширина, а также цветовые характеристики по выбранным цветовым компонентам – красному, зеленому, синему или полутоновому (рисунок 4).

Рисунок 2. Изображение с количеством пикселей

Рисунок 4. Геометрические характеристики объектов

Figure 4. Geometric characteristics of objects

Figure 2. Image with number of pixels

Рисунок 3. Статистическая информация о количестве пикселей

Figure 3. Statistical information about the number of pixels

Для определения цветовых характеристик изображение делится по горизонтали и вертикали на количество частей, указанных в настройках программы. Яркости цвета можно вычислять в точках или как среднее окрестности точек. Данные сохраняются в таблице, на основе которой затем вычисляются и сравниваются изменение цвета мяса в процессе готовки.

На графиках поверхностей (рисунок 5) видно, что разница по цветам (красный, зеленый, синий и полутоновый) отличается только яркостью. Формы поверхностей идентичны друг другу. Слева представлены графики RGB-цветов в начале термообработки, справа – в процессе термообработки: – сырое;

– полуготовое; – готовое

(a)

(b)

(c)

Рисунок  5.  Изменение цвета при способе:

• (a) – 1; (b) – 2; (c) – 3

Figure 5.     Соlоr     change     by     method:

• (a) – 1; (b) – 2; (c) – 3

Как видно из представленных выше графиков, в процессе приготовления наиболее резкие изменения красного цвета происходят при традиционном способе. Здесь поведение цветовой компоненты красного цвета полуготового изделия (способ 1, поверхность желтого цвета) имеет пересечения с двумя другими графиками.

При тепловой обработке в пароконвектомате происходит более плавный цветовой переход. При наиболее медленном процессе приготовления по технологии су-вид изделие имеет плавное изменение цвета и график поверхности полуго-тового мяса (способ 3, поверхность желтого цвета) расположен преимущественно между

Намсараева З.М. и др.Вестник ВГУИТ, 2021, Т. 83, №. 2, С. графиками сырого (красный) и готового (оранжевый) изделия.

Заключение

Наиболее щадящими способами тепловой обработки мяса являются приготовление в пароконвектомате и метод су-вид, что важно при создании продуктов здорового питания.

Методы цифровой обработки изображений для исследования цветовых характеристик образцов мяса позволяют увидеть процессы, происходящие при тепловой обработке, регулировать и корректировать технологию приготовления мясных продуктов, анализировать геометрические и цветовые характеристики готовых изделий.