Разработка и товароведная оценка мясных снэков с использованием стартовых культур
На правах рукописи
ХАЙРУЛЛИН МАРС ФАРИТОВИЧ РАЗРАБОТКА И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА МЯСНЫХ СНЭКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Кемерово - 2013 2
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет).
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Научный консультант:
Ребезов Максим Борисович Официальные оппоненты Тихонов Сергей Леонидович доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины», заведующий кафедрой «Управление качеством сельскохозяйственного сырья и потребительских товаров» Гуринович Галина Васильевна доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», заведующая кафедрой «Технология мяса и мясных продуктов» Государственное научное учреждение
Ведущая организация:
«Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук», г. Волгоград
Защита состоится «22» февраля 2013 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г.
Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8(3842)39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан «17» января 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Гореликова Г.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Одним из приоритетных направлений в Российской Федерации является: сохранение и укрепление здоровья населения;
профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием, что отражено в Доктрине продовольственной безопасности РФ (№120 от 30.01.2010);
в основах государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года (№ 1873-рот 25.10.2010). Производство новых мясопродуктов расширяет ассортимент и позволяет выпускать изделия с заданными свойствами (В.А. Тутельян, В.Б. Спиричев, А.В. Устинова, А.В. Истомин, В.М. Позняковский, Л.И. Воробьева, Н.Н. Липатова (ст), L. Bener, G.B. Gibson и др.).
Одной из проблем питания, особенно городского населения, является дисбаланс между объемом затрачиваемой энергии и количеством потребляемой пищи. В ходе исследования структуры рациона челябинцев выявлен дефицит в питании животных белков, большинства витаминов, макро- и микроэлементов за счет низкого уровня потребления мясопродуктов, свежих овощей и фруктов, а так же продуктов водного промысла.
Мясо и мясные продукты относятся к наиболее известным пищевым продуктам, которые имеют большое значение в питании современного человека как полноценные в биологическом отношении. Они в значительных количествах содержат все незаменимые аминокислоты.
Однако особенности сырья и ограниченность ресурсов не позволяет получить готовый продукт с высокими характеристиками. Поэтому, чтобы максимально повысить пищевую ценность мясной продукции и обеспечить нормальное протекание обменных процессов в организме человека, необходимо создавать и внедрять инновационные технологии в мясную индустрию.
Фундаментальные основы использования препаратов стартовых культур для получения продуктов питания нового поколения заложены трудах Ю.Г. Костенко, Н.Н. Липатова (мл), Л.Ф. Митасевой, И.А. Рогова, В.Ф. Семенихиной, В.И.
Соловьева, Е.И. Титова, Э.С. Токаева, В.В. Хорольского, S. Bover-Cid, L. De Vuyst, S. Eerola, T.R. Klaenhammer, F. Leroy, C. Tanous, E.J. Vandamme и др.
Цель и задачи исследований:
Цель работы – разработка и товароведная оценка мясных снэков с использованием стартовых культур.
Для достижения указанной цели определены задачи исследования:
– провести маркетинговые исследования потребительских предпочтений при выборе мясопродуктов (на примере г. Челябинска);
– провести исследование состояния рынка мясных снэков г. Челябинска;
– изучить свойства препаратов стартовых культур и определить оптимальную дозу внесения;
– разработать способ и машинно-аппаратурную линию изготовления мясных снэков;
– установить критические точки технологии производства мясных снэков согласно требованиям НАССР;
– обосновать срок годности мясных снэков при аггравированных температурах;
– исследовать показатели качества и безопасности мясных снэков;
– определить регламентируемые показатели разработанных мясных снэков;
– разработать проект нормативной и технической документации на мясные снэки;
– провести расчёт экономической эффективности производства мясных снэков и разработать бизнес-план проекта «Производство мясных снэков».
Научная новизна работы:
Изучены вкусовые предпочтения потребителей и обоснована целесообразность разработки и внедрения в производство новых мясопродуктов.
Теоретически и экспериментально доказана целесообразность использования стартовых культур при производстве мясных снэков. Определен оптимальный препарат стартовых культур, удовлетворяющий технологическим требованиям.
Разработанная технология оптимизирована на использование в производстве местного мясного сырья, с учетом требования системы НАССР.
На основании комплексных исследований (органолептические, физико-химические и микробиологические) установлены режимы и сроки хранения мясных снэков с учетом коэффициента запаса.
Практическая значимость работы.
На основании комплексного анализа полученных результатов разработана технология производства мясных снэков. Новизна технического решения подтверждена патентами: № 2447702 «Способ производства деликатесного мясопродукта», № 2470529 «Способ изготовления мясных снеков (варианты)».
Новые виды продуктов прошли апробацию в промышленных условиях ООО «Феникс». Разработаны проекты документации (ТУ 9210-005-65767451-2011, ТИ 9210-005-65767451-2011) «Мясные снэки».
Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет) в дисциплинах: «Товароведение продовольственных товаров»;
«Оценка качества продовольственного сырья и продуктов питания»;
«Общая технология мясной отрасли».
Производство новых видов мясопродуктов «Мясные снэки» соответствует требованиям подп. 14 п. 3 ст. 2 Закона № 31-ФЗ по созданию, сохранению и обновлению запасов материальных ценностей мобилизационного и государственного резервов (для нужд Министерства обороны Российской Федерации и Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий).
Апробация работы Основные положения работы изложены и обсуждены в докладах на следующих научных мероприятиях: межрегиональная научно-практическая конференция «Проблемы развития АПК Саяно-Алтая» (г. Абакан, 2009 г.);
научно-практическая конференция молодых ученых, посвященная году молодежи в России «Молодежный научный потенциал в инновационном развитии Уральского региона» (г. Курган, 2009 г.);
III халыаралы ылыми мслихатты «Инновациялы дамыту жне азiргi азастандаы ылымны керектiгi» (г. Алматы, 2009 г.);
III всероссийская научно практическая конференция с международным участием «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г.
Челябинск, 2010 г.);
межрегиональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука, образование, инновации: пути развития» (г.
Петропавловск-Камчатский, 2010 г.);
II научно-практическая конференция аспирантов и докторантов «Научный поиск» (г. Челябинск, 2010 г.);
VII міжнароднай навуковай канферэнцыі студэнтаў і аспірантаў «Тэхніка і тэхналогія харчовых вытворчасцяў» (г. Магілёў, 2010 г);
всероссийская научно-практическая конференция «Инновации, экобезопасность, техника и технология в переработке сельскохозяйственной продукции» (г. Уфа, 2010 г.);
IV международная научно практическая конференция «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 2010 г.);
научно-техническая конференция «Молодежь. Наука. Инновации-2011» (г.
Челябинск, 2011 г.);
III научно-практическая конференция аспирантов и докторантов «Научный поиск» (г. Челябинск, 2011 г.), всероссийская научно практическая конференция «Качество продукции, технологий и образования» (г.
Магнитогорск, 2011 г.);
азастанны азытлік ауіпсіздігі: азіргі жадайы жне болашаы, техника ылымдарыны док., проф., азАША корр.-мшесі Тлеуов Е.Т. 70 жаса толуына арналан (г. Семей, 2012).
По результатам работы автор награжден Дипломом администрации г.
Челябинска за научную работу «Разработка технологии производства сыровяленых мясопродуктов с использованием стартовых культур микроорганизмов» (распоряжение Администрации от 08.07.2010 № 144), дипломом победителя конкурса «Лучшая инновационная идея – 2011», грамотой победителя программы «У.М.Н.И.К – 2011» Фонда Содействия развития малых форм предприятий в научно-технической сфере с инновационным проектом «Разработка ассортимента и технологии, мясопродуктов с использованием стартовых культур и ферментных препаратов» (гос. контракт № 9927р/14262);
награжден именной стипендией компании C. C. Hellenic за научно-исследовательскую работу аспиранта.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка использованных источников из 131 наименования отечественных и зарубежных авторов и 5 приложений. Работа изложена на 139 страницах, содержит 49 таблиц и 29 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи, научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.
В первой главе представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по исследуемой проблеме и определены граничные условия исследования. Обобщены сведения о химическом составе и пищевой ценности снэковых мясопродуктов.
Представлена информация о возможных способах интенсификации процесса производства и повышения функционально-технологических свойств мясных снэков. Проведен анализ информации, свидетельствующий о низком уровне развития рынка мясных снэков, состояния, а также перспектив развития данного рынка в региональных условиях. В ходе анализа были выявлены основные причины, сдерживающие развитие рынка, а также установлены цели и задачи исследования.
Рис. 1. Схема проведения исследований Во второй главе представлены объекты и методы исследования, организация и постановка эксперимента, исходя из поставленной цели и задач работы. Общая схема исследований приведена на рис. 1.
В качестве объектов исследования на разных этапах работы выступали:
– состояние рынка мясных снэков и перспективы его развития;
– комплексные препараты стартовых культур, мясное сырье, мясные снэки.
Рис. 2. Схема исследования сроков годности – технологии производства мясных снэков;
– показатели качества и безопасности готовой продукции.
Исследования проводили в лабораториях ФГБОУ ВПО «Южно Уральский государственный уни верситет» (национальный иссле довательский университет);
ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (кафедра микробиологии и вирусо логии);
ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская ака демия» (кафедра гистологии и микробиологии). В аккредитован ных испытательных лабораториях (центрах): Испытательный центр агропромышленной продукции, почв и удобрений ФГУ «Челябинск агрохимрадиология» (аттестат аккредитации РОСС RU. 0001. 21 ПР 21), ФГУ «Станция агрохимической службы «Карталинская» (аттестат аккредитации РОСС RU.0001.510287);
ФГБУ «Челябинская межобластная ветеринарная лаборатория» (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21 ПЛ04).
Разработку бизнес-плана проекта проводили совместно с НП «Технопарк ЮУрГУ–Полет».
Исследования сроков годности и условий хранений мясных снэков проводили в соответствии требований МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-эпидимиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов» (рис. 2).
В работе использовались стандартные общепринятые в исследовательской практике органолептические, физико-химические, реологические, микробиологические, экспертные, социологические и статистические методы исследований. Экспериментальные исследования проводили в трёх – пятикратной повторности. Доверительный уровень вероятности принимали равным 0,95 при относительной погрешности ± 3-5%.
Расчёты и графические интерпретации результатов реализации моделей проводились с использованием пакета программ LabSolutions Software электронная библиотека NIST08 library, MS Office 2003: MS Word, MS Exel.
В третьей главе представлены результаты собственных исследований.
Исследования потребительских предпочтений мясопродуктов В период с сентября по декабрь 2010 г. было проведено анкетирование жителей г. Челябинска. Отбор респондентов проходил в соответствии со связными квотами по полу и возрасту, и отдельно – по образованию.
Статистическая погрешность данных не превысила 5 % (при 95 %-ном доверительном уровне), что считается очень высоким уровнем точности.
На первом этапе исследований была изучена структура пищевого Яйца 2, рациона (рис. 3) с точки зрения самих Макаронные изделия 3, респондентов. Установлено, что Кондитерские изделия 37, мясные продукты ежедневно Овощи, фрукты 51, употребляют 266 респондентов Соки 22, Группа продуктов (41,7 % опрошенных) – в основном, Крупы 18, это работоспособное население в Масло-жировая продукция 40, возрасте 30-49 лет с уровнем дохода Хлебобулочные изделия 85, 15000-25000 руб./мес. на каждого Молочные продукты 59, члена семьи. 302 респондента (47,3 % Мясные продукты 41, опрошенных) употребляют мясопро 0 20 40 60 80 дукты 2-3 раза в неделю – это каждый Удельный вес от числа опрошенных, % второй челябинец независимо от пола Рис. 3. Структура ежедневного пищевого и возраста, с уровнем дохода 6000 рациона населения 10000 руб./мес.
Мясу убойных животных отдают предпочтение респонденты в возрасте 40- лет (в основном мужчины со средним профессиональным образованием), с уровнем дохода 6000–10000 руб./мес., обосновывая свой выбор натуральностью продукции и возможностью самостоятельно определить качество товара «не отходя от прилавка».
33,5 % опрошенных имеют уровень дохода от 6000 до 10000 руб./мес. на каждого члена семьи, а 21,4 % опрошенных еще меньше – от 4000 до 6000 руб.
Изучая покупательскую способность горожан, представляло интерес выяснить – на что, в первую очередь, обращают внимание челябинцы при покупке мясопродуктов. Результаты представлены на рис. 4.
Каждый второй житель областного центра при покупке мясопродуктов обращает внимание не только на внешний вид (цвет, запах) товара (54,3 % опрошенных), но и на его цену (48,7 % опрошенных). Менее значимыми факторами явились: репутация производителя (торговая марка) и качество упаковки продукта.
В связи с тем, что большая часть горожан отдают свое предпочтение свежему мясу, было принято решение о разработке мясопродуктов (мясных снэков) из нату рального мяса без использования ароматизаторов и красителей.
Применение инновационных идей в технологии производства другое качество упаковки дата производства 2, 14, мясных снэков предусматривает 30, состав использование стартовых культур 28, микроорганизмов, для регулирова ния хода биохимических, физико химических, микробиологических производитель процессов, формирующих структуру, внешний вид 16, цвет и вкусоароматические характе продукта 54, цена ристики готовой продукции.
48, Прежде чем приступить к разработке нового продукта, был Рис. 4. Факторы, влияющие изучен рынок мясных снэков, на выбор потребителя реализующихся в различных торго вых сетях г. Челябинска. При конина 7, анализе состава продуктов, указанного на упаковке, выявлено, оленина 3, что основным сырьем для мясо птицы 18, производства снэков является свинина 14, говядина (см. рис. 5). Это говядина 55, объясняется доступной сырьевой 0 10 20 % 30 40 50 базой и традиционными особенностями питания.
Рис. 5. Ассортимент реализуемых При изучении осведомленности продуктов по видам сырья респондентов о мясных снэках, установлено, что каждый второй челябинец знает о существовании 23,5% продукции данного вида (рис. 6), а каждый третий челябинец (в основном мужчины в возрасте 18- лет) не реже 1 раза неделю ее 24,5% 52,0% приобретает. Причем горожане рассматривают мясные снэки в качестве: легкого «перекуса» (57, 8% да нет не приходилось слышать о данной продукции опрошенных);
продукция для туристов (35, 8% опрошенных);
Рис.6. Осведомленность респондентов закуска к пиву (6,4% опрошенных).
о мясных снэках Таким образом, установлена осведомленность и готовность челябинцев к приобретению продукции данного направления. Как следствие, очевидна возможность расширения ассортимента мясных снэков, реализующихся в г.
Челябинске, на базе местных предприятий мясной промышленности.
Исследование стартовых культур Бактериальные культуры влияют на консистенцию как в силу своей липазной активности, так и через понижение рН: оба эти действия являются следствием метаболизма бактерий. При понижении рН мяса до значений, равных изоэлектрической точке саркоплазматических белков, последние осаждаются, выделяя воду, что и способствует образованию хорошей консистенции продукта.
При инокуляции микроорганизмами понижение рН происходит быстрее, что также приводит к более быстрому развитию соответствующей консистенции. В процессе изготовления ряда мясных изделий контроль рН необходим по многим причинам.
Именно при низких значениях рН, близких к 5,2–5,3, происходит набухание коллагена, гидролиз межмолекулярных связей и активация клеточных ферментов, в особенности катепсинов, оптимальной величиной рН для которых является 3,8–4,5.
Кроме того, быстрое и непрерывное снижение рН мяса до значений 5,2–5, подавляет развитие в нем патогенных и токсикогенных бактерий.
Основными исследуемыми характеристиками влияния препаратов стартовых культур фирм CHR HANSEN и VAN HEEES на качество готового продукта служили: степень устойчивости к поваренной соли, воздействие стартовых культур на патогенную микрофлору и выход готового продукта.
С целью изучения устойчивости стартовых культур к поваренной соли проводили культивирование стартовых культур (таблица 1) в питательных средах с концентрацией поваренной соли – 2, 4, 6 %.
Таблица 1. Исследуемые образцы стартовых культур 1 Бактоферм F-RM 52 Staphylococcus carnosus, Lactobacillus curvatus 2 Бактоферм F-SC 111 Staphylococcus carnosus, Lactobacillus curvatu 3 Staphylococcus xylosys, Staphylococcus carnosus, Lactobacillus Бактоферм SM sake, Pediococcus pentosaceus 4 Staphylococcus carnosus MIII / DSM Nr. 1952;
Lactobacillus Ск натур рапид curvatus HJ5 / DSM-Nr. 5 Прималь ск софт 50 Staphylococcus carnosus MIII / DSM Nr. 6 Staphylococcus carnosus M17/DSM-Nr. 1953, Lactobacillus pentosus Ро Пёкель Стар L32/DSM Nr. Полученные результаты (рис. 7) исследований свидетельствуют о высоких адаптационных возможностях стартовых культур к высокому осмотическому давлению питательной среды. Наиболее устойчивыми к высокой концентрации поваренной соли являются образцы под номером 1 и 2 (см. таблицу 1) При разработке мяс ных снэков рассматри 0, Средняя удельная скорость 1/ч вали несколько экспери 0, 0, ментальных вариантов 0, рецептур с использо 0, вание в производстве 0, стартовых культур и 0, 0, ароматических компози 0, ций (смесь пряностей).
контроль 2% 4% 6% Нами изготовлен и 1 2 3 4 5 проанализирован 21 обра зец мясных снэков. Тео Рис. 7. Устойчивость стартовых культур ретическое обоснование от концентрации соли экспериментальных данных по соотношению компонентов проводили трёхфакторным регрессионным анализом, посредством построения математической модели органолептических показателей качества продукта (в дегустации участвовали 64 респондента), по 5-ти бальной шкале оценки (рис. 8).
4,9- 4,8-4, 4,7-4, 4,6-4, 4,5-4, 4,4-4, о ценка, балл 4,3-4, 4,2-4, 4,9 4,1-4, 4, 4,7 4-4, 4, 4,5 3,9- 4, 4,3 3,8-3, 4, 4,1 3,7-3, 3,9 3,6-3, 3, 3,7 Р 3, 1 конц. препарата 2 Р номер образца Р Обозначения: конц. вносимого препарата стартовых культур 0,2 г/кг (Р1);
0,3 г/кг (P2);
0,4 г/кг (Р3) Рис. 8. Органолептический анализ мясных снэков Результаты проведенных исследований показали, что (образец 4) с использованием в производстве стартовой культуры Бактоферм F-RМ-52 в количестве 0,3 г/кг и смеси пряностей имеет наилучшие показатели. Этот образец выбран для дальнейших исследований.
Действие стартовых культур на мясное сырье Проведение с помощью лабораторного микроскопа микроскопические исследования показали, что молочнокислые бактерии препарата Бактоферм F-RM при посоле мяса вносят определенные изменения в микроструктуру.
Микроорганизмы, представленные кокковыми и палочковидными формами, были обнаружены в прослойках рыхлой соединительной ткани эндомизия и перимизия, мелкозернистой белковой массе, под сарколеммой волокон, а так же на участках нарушения их целостности – в микротрещинах и щелевидных пространствах.
Многие из них имели хорошо сохраненную структуру. В отдельных участках мышечных волокон, непосредственно примыкающих к скоплению микроорганизмов, наблюдали набухание сарколеммы и ее диффузную деструкцию, выраженную в разной степени.
а) в продольном разрезе б) в поперечном разрезе Рис. 9. Микрофотография мяса крупного рогатого скота после посола при 200 кратном увеличении Отмеченные изменения в структуре сарколеммы способствовали интенсивному распространению микрофлоры под сарколемму и глубокому воздействию протеолитических ферментов микрофлоры бактериального препарата на структуру миофибрилл.
а) в продольном разрезе б) в поперечном разрезе Рис. 10. Микрофотография мяса крупного рогатого скота после посола с использованием стартовых культур при 200 кратном увеличении На представленных рис. 9 и 10 видны существенные изменения в структуре соединительной ткани говядины I сорта в процессе посола мясного сырья по традиционной технологии посола, и при посоле с использованием препарата стартовых культур.
Разработка технологии производства Технология производства мясных снэков представлена на рисунке 11. Процесс производства мясопродуктов начинается с приемки мясного сырья. После приёмки мясное сырье отправляется на разделку, обвалку и жиловку. Жилованое мясо отправляется на дальнейшую нарезку. Для производства мясных снэков используют говядину первого сорта. Нарезка мясного сырья производится на слайсере, нарезка производится вдоль волокон. Нарезанные кусочки должны быть однородными по массе и форме. Нарезанное мясное сырье отправляется на посол в камеру посола.
Особенностью посола является внесение специально подобранного препарата стартовых культур. Посол осуществляют ароматической композицией. Посоленное сырье после выдержки в камере посола отправляют в сушильную камеру. Сушку проводят в сушильной камере, при температуре 40 0С. Время сушки зависит от качества мясного сырья. По завершении процесса сушки проводят охлаждение.
Нами определены критические контрольные точки (ККТ) при производстве мясных снэков в соответствии с ГОСТ Р 51705.1-2001 (см. рис. 11).
а) ККТ 1 – при несоблюдении температурного режима и длительности выдержки, а также при несоблюдении концентрации соли в растворе может возникнуть слишком большой рост микроорганизмов неустранимый на стадии термообработки.
Порча продукта;
б) ККТ 2 – неполное уничтожение микрофлоры происходит при недостаточной длительности обработки, несоблюдении температуры. Требуется соблюдение технологического режима, инструктаж персонала;
в) ККТ 3 – при несоблюдении режимов охлаждения возможно развитие микрофлоры на поверхности мясных снэков и заражение от персонала, необходим инструктаж персонала и соблюдение ТИ;
г) ККТ 4 – нарушение целостности упаковки, загрязнение упаковки, заражение от недопустимого оборудования для маркировки. Необходим контроль правил упаковки, качества упаковочного материала, применение разрешенного маркировочного оборудования.
Приемка сырья Правила приемки, периодичность Правила испытаний, показатели Входной контроль безопасности, предусмотренные НД Температура помещения до 12 оС, Подготовка сырья накопление сырья (стабильность (обвалка, жиловка) поступления), to сырья -2…+3 оС, посторонние примеси Нарезка мясного сырья на Стабильность поступления сырья кусочки массой 20-30 г Температура помещения (15 ±2) оС, ККТ длительность выдержки сырья в посоле, Посол концентрация соли в растворе, посторонние примеси Температура снэков не должна ККТ Сушка превышать 40 оС, длительность процесса 6 ч.
ККТ 3 До температуры 8 оС, Охлаждение длительность 20 мин.
ККТ Упаковка Чистота, правила упаковки Маркировка Вид маркированного оборудования, контакт с продуктом Правила контроля, отбора проб, Приемочный контроль методик испытаний, анализа данных Санитарное состояние транспорта, Транспортировка чистота Рис. 11. Определение критических контрольных точек при производстве мясных снэков Определение ККТ существенно снижает риски возникновения опасных факторов на всех стадиях производства мясных снэков.
Изучение аминокислотного состава Содержание незаменимых кислот, их сбалансированность и степень доступности – один из важнейших факторов биологической ценности пищевых продуктов.
Проведенный аминокислотный анализ (АКС) мясных снэков, изготовленных с использование стартовых культур и контрольного образца мясных снэков показал, что в сравнении с АКС контрольного образца, АКС новых мясных снэков имеет более высокие показатели как общего содержания АКС, так и заменимых и незаменимых (см. рис. 12).
Биологическая доступность белко 13550 вых веществ характеризуется степенью их расщепления под воздействием пищеварительных ферментов на отдельные 8564 фрагменты (аминокислоты и пептиды), которые могут быть резорбированы стенкой кишечника и ассимилированы незаменимы аминокислоты заменимые аминокислоты организмом. Соотносительная исследуемый образец контроль зависимость между биологической ценностью белков и их амино Рис.12. Аминокислотный состав кислотным составом может быть справедлива лишь при условии достаточно высоких скоростей их переваривания ферментами пищеварительного тракта, а также при условии усвояемости компонентов и их биоактивности. В связи с этим была исследована и определена скорость процесса перевариваемости белкового компонента группы мясных снэков системой протеиназ «пепсин + трипсин» в опытах in vito.
Таблица 2. Биологическая доступность белков Количество продуктов гидролиза, мг тирозина на 1 г белка Образцы мясных Переваримость снэков пепсином трипсином суммарно Опытный 8,72 11,32 20, Контрольный 7,73 10,98 18, Полученные экспериментальные данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют об отсутствии достоверных различий в скорости и характере накопления продуктов гидролиза белкового компонента в опытных и контрольных партиях изделий, что дает основание утверждать об отсутствии негативных последствий на белковую составляющую при воздействии стартовых культур.
Исследования показателей качества и безопасности Определение микробиологических показателей (БГКП (колиформы), сульфитредуцирующие клостридии, S. Aureus, патогенные в т.ч. сальмонеллы, L.
Monocytogenes, E. coli) свидетельствует о том, что исследуемые образцы мясных снэков соответствуют установленными требованиям.
Содержание токсичных элементов (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть), антибиотиков (левомицетин, хлорамфеникол, тетрациклиновая группа, гризин, бацитрацин), пестицидов (ГХЦГ (,, – изомеры), ДДТ и его метаболиты), нитрозоаминов (сумма НДМА и НДЭА), диоксинов, радионуклидов (цезий-137, стронций-90) не превышает допустимых уровней, регламентируемых требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 с изменениями.
Таблица 3. Показатели безопасности мясных снэков (как в первой таблице) Требования Результаты Показатели проект ТР «О безопасности СанПиН исследований мяса и мясной продукции» 2.3.2.1078- Токсичные элементы (допустимые уровни, мг/кг, не более) свинец 0,5 0,5 0,04±0, мышьяк 0,1 0,1 0,04±0, кадмий 0,05 0,05 0,01±0, ртуть 0,03 0,03 0,01±0, Антибиотики левомицетин (хлорамфеникол) не допускается 0,0003 н/о тетрациклиновая группа не допускается 0,01 н/о гризин не допускается - н/о бацитрацин не допускается 0,02 н/о Пестициды ГХЦГ (,, - изомеры) 0,1 н/о ДДТ и его метаболиты 0,1 н/о диоксины (в пересчете на жир) 0,000003 0,000003 н/о Нитрозамины НДМА и НДЭА 0,002 0,002 менее 0, Радионуклиды (Бк/кг(л)), удельная активность цезия-137 200 200 н/о стронция-90 - - н/о В мясных снэках были определены следующие характеристики: массовая доля влаги, белка, жира (табл. 4).
Результаты испытаний мясных снэков, на Таблица 4. Физико-химические показатели соответствие требованиям СанПиН мясных снэков 2.3.2.1078-01 и проекта технического Показатель, % Мясные снэки регламента «О безопасности мяса и М. д. влаги 53,75±0, мясной продукции» показывают, что М. д. белка 20,75±0, исследуемые образцы соответствует М. д. жира 6,56±0, нормативным требованиям.
Исследование сроков годности и условий хранения При установлении сроков годности мясных снэков руководствовались требованиями МУК 4.2.1847-04. Исследования проводились при температуре (20±2) С, относительная влажность воздуха составляла 80–85 %. Программа испытаний содержала следующий перечень контролируемых показателей: санитарно микробиологические (обязательные показатели безопасности, предусмотренные СанПиН 2.3.2.1078-01);
санитарно-химические (выбранные для периодического контроля с учетом состава, физико-химических параметров, условий хранения, для оценки возможной миграции химических соединений из упаковочных материалов);
органолептические показатели;
показатели пищевой ценности, характеризующие сохранность продукта в хранении;
пероксидное число.
Образцы испытаний отбирались от трех различных дат выработки. На каждую точку контроля использовали не менее трех единиц фасованных мясных снэков.
Программа испытаний представлена на рис. 2. Принцип аггравированных температур позволяет учесть возможные перерывы или нарушения в холодовой цепи на пути доставки продукции к потребителю и связанную с ними возможную активизацию психротрофных микроорганизмов.
На основании проведенных исследований нами установлены сроки годности и условия хранения мясных снэков (таблица 5), при использовании коэффициента резерва для нескоропортящихся продуктов – 1,15.
На рисунке 13 представлены Таблица 5. Сроки годности результаты органолептического ана и условия готовой продукции лиза мясных снэков (срок хранения Условия хранения, С Сроки годности, мес.
при температуре (18±2)С 280 дней), 23 ± 2 проведенного в соответствии с 18 ± 2 требованиями ГОСТ Р ИСО 5492 12 ± 2 2005.
4±2 Для обеспечения статистической обоснованности результатов число независимых участников дегустации, не осведомленных о кодах образцов, составляло 77 человек. Дегуста ционные испытания исследуемых образцов мясных снэков проводились (после получения положительных результатах лабораторных испытаний физико-химических и микробиоло гических показателей) путем одно временного представления кодиро ванных образцов исследуемого про дукта на 1, 45, 90, 120, 180, 210, 240 и 280 сутки. Оценивали внешний вид, консистенцию, цвет, вкус, запах по пяти балльной системе (рис. 13).
Рис. 13. Органолептический анализ мясных снэков Изучение изменения пероксидного числа показало, что в начале срока хранения составляет 0,010 % йода. Далее в процессе хранения пероксидное число во всех образцах несколько увеличивается, однако, в опытном образце значение пероксидного числа ниже и интенсивность нарастания меньше. Так, на 30 сутки хранения пероксидное число достигло значений: в контроле – 0,029;
в опытном образце – 0,016 % йода.
К концу исследуемого срока хранения в сырокопченых колбасах опытных образцов содержание перекисных соединений увеличилось и составило 0,021% йода, а в контрольном образце – 0,032 % йода.
При изучении ароматических соединений в 2 образцах (контрольный, произведенный без использования препарата стартовых культур, и опытный – с использованием препарата стартовых культур) на конечном этапе хранения ( суток), было выявлено, что в опытном образце ароматических соединений больше на качественном и количественном уровне – вещества: 2,4-диметилбензальдегид, 2,5-диметилбензальдегид, 4-метилбензойная кислота, бензолпропановая кислота, 2 метокси-4-(2-пропенил)-фенол (рис. 14 и 15).
Рис. 14. Содержание ароматических соединений в контрольном образце Рис. 15. Содержание ароматических соединений в опытном образце Следует отметить отсутствие в опытном образце тетраметилпиразина (вр. уд.
10`09``). Инструментальная оценка (хроматография) в сочетании с результатом органолептической оценки и математической обработкой данных позволяет приблизиться к получению объективной характеристики продукции. Исследования проводили на хроматомасс-спектрометре GCMS–QP2010 Ultra Shimadzu (Япония).
Определение микробиологических показателей свидетельствует о том, что исследуемые образцы мясных снэков соответствуют установленными требованиям.
Содержание токсичных элементов (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть) не превышает допустимых уровней, регламентируемых требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 (с изменениями). Органолептические и физико-химические показатели (массовая доля влаги, белка, жира) мясных снэков соответствуют требованиям ТУ 9210-005-65767451-2011).
Финансовые показатели проекта Совместно с НП «Технопарк ЮУрГУ-Полет» разработан бизнес-план проекта «Производство мясных снэков». Планируемая стоимость разработанных мясных снэков 17,01 руб. за единицу упаковки. Чистая приведенная стоимость проекта (NetPresentValue, NPV) является ключевым критерием целесообразности реализации проекта и рассчитывается как разница между суммой денежных потоков за прогнозный период, приведенных на момент его начала, и объемом требуемых инвестиций. Проект можно принять, если NPV является положительным. Значение NPV проекта «Производство мясных снэков» 1 623 121 рублей.
Разработанный бизнес-план позволяет утверждать, что проект «Производство мясных снэков» актуален, экономически выгоден и целесообразен.
ВЫВОДЫ 1. Проведены маркетинговые исследования потребительских предпочтений и исследование состояния рынка мясных снэков г. Челябинска.
2. Установлена осведомленность и готовность челябинцев к приобретению мясных снэков. Предпочитают мясные снэки из говядины более 55% респондентов.
3. Изучены свойства препаратов стартовых культур Бактоферм F-RM 52, Бактоферм F-SC 111, Бактоферм SM 194, Ск натур рапид 50, Прималь ск софт 50, Ро Пёкель Стар. Установлено, что наилучшими технологическими свойствами обладает препарат Бактоферм F-RM 52 (0,3 г/кг мясного сырья).
4. Изучены изменения в структуре соединительной ткани говядины I сорта в процессе посола мясного сырья с использованием препарата стартовых культур.
5. Исследована и определена скорость процесса переваримости белкового компонента мясных снэков системой протеиназ «пепсин + трипсин» в опытах in vito, что дает основание утверждать об отсутствии негативных последствий на белковую составляющую при воздействии стартовых культур.
6. Разработан способ изготовления мясных снэков и спроектирована машинно аппаратурная схема линии изготовления мясных снэков. Производство новых видов мясопродуктов «Мясные снэки» соответствует требованиям подп. 14 п. 3 ст. Закона № 31-ФЗ по созданию, сохранению и обновлению запасов материальных ценностей мобилизационного и государственного резервов.
7. Разработаны критериальные значения мясных снэков (М. д. влаги – не более 65%;
М. д. – белка не менее 18%;
М. д. – жира не более 10%) и изучены физико химические свойства.
8. Проведена товароведная оценка и установлены сроки годности мясных снэков: при температуре (23±2) С – 6 месяцев;
(18±2) С – 8(месяцев);
(12±2) С – год;
(4±2) С – 1,5 года и относительной влажности воздуха 80–85 %.
9. Результаты испытаний мясных снэков, на соответствие требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 и проекта технического регламента «О безопасности мяса и мясной продукции» показывают, что исследуемые образцы соответствует нормативным требованиям.
10. В опытном образце мясных снэков ароматических соединений больше на качественном и количественном уровне (в сравнении с контрольным)– вещества:
2,4-диметилбензальдегид, 2,5-диметилбензальдегид, 4-метилбензойная кислота, бензолпропановая кислота, 2-метокси-4-(2-пропенил)-фенол;
при отсутствии тетраметилпиразина.
11. Определены четыре критические контрольные точки при производстве мясных снэков согласно требованиям ГОСТ Р 51705.1-2001 и рекомендациями Кодекса Алиментариус.
12. Разработаны проекты документации «Мясные снэки». (ТУ 9210-005-65767451 2011, ТИ 9210-005-65767451-2011).
13. Новые виды мясопродуктов прошли апробацию в промышленных условиях ООО «Феникс».
14. Разработан бизнес-план проекта «Производство мясных снэков», проведен расчёт экономической эффективности производства мясных снэков;
значение NetPresentValue проекта – 1 623 121 рубль.
ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:
Статьи в изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ 1. Хайруллин, М.Ф. Изменение технологических свойств мясного сырья при использовании препаратов стартовых культур // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 5. URL:www.science-education.ru/99-4903.
2. Ребезов, М.Б. Изучение отношения потребителей к обогащенным продуктам питания / М.Б. Ребезов, Н.Л. Наумова, М.Ф. Хайруллин, Г.К. Альхамова, А.А. Лукин // Пищевая промышленность. 2011. – № 5. – С. 13-15.
3. Ребезов, М.Б. Изучение пищевого поведения потребителей (на примере г.
Челябинска) / М.Б. Ребезов, Н.Л. Наумова, А.А. Лукин, Г.К. Альхамова, М.Ф. Хайруллин // Вопросы питания, 2011. – № 6. –С. 123-126.
4. Ребезов, М.Б. Экология и питание. Проблемы и пути решения / М.Б. Ребезов, Н.Л.
Наумова, Г.К. Альхамова, А.А. Лукин, М.Ф. Хайруллин // Фундаментальные исследования, 2011. – № 8. – С. 393-396.
5. Хайруллин, М.Ф. Потребительские предпочтения мясопродуктов на примере города Челябинск / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, Н.Л. Наумова, А.А. Лукин, А.О. Дуць // Мясная индустрия, 2011. – № 12. –С. 15-18.
6. Хайруллин, М.Ф. Установление сроков хранения мясных снэков / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, О.В. Зинина, А.О. Дуць, А.А. Соловьева и др. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2012. – № 75. –С. 403-412.
Статьи в научных журналах 7. Ребезов, М.Б Изменение соединительной ткани под воздействием ферментного препарата и стартовых культур / Ребезов М.Б., Лукин А.А., Хайруллин М.Ф., Лакеева М.Л., Пирожинский С.Г. и др. // Вестник мясного скотоводства, 2011. – Вып. 64 (3). – С.
78-83.
8. Хайруллин, М.Ф. Изучение существующих аналогов и создание модели перспективного биомясопродукта «Мясные снэки» / М. Ф. Хайруллин, А. О. Дуць // Молодой ученый. – 2013. – №1. – С. 345-349.
Статьи в сборниках научных трудов, материалах конференций 9. Хайруллин, М.Ф. Использование стартовых культур при формировании качества мясопродуктов / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов // Проблемы развития АПК Саяно-Алтая:
мат. межрегион. научн.-практ. конф. – Абакан: КрГАУ, 2009. – С. 74-76.
10. Хайруллин, М.Ф. Интенсификация технологии производства мясопродуктов с использованием стартовых культур / М.Ф. Хайруллин, А.А. Лукин, А.И. Попова, И.М.
Амерханов // Молодежный научный потенциал в инновационном развитии Уральского региона: мат. регион. конф. молодых ученых, посвящ. году молодежи в России. – Курган:
КГСХА, 2009. –С. 199-201.
11. Хайруллин, М.Ф. Практическое применение микробных препаратов в мясной промышленности / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, А.А. Лукин // Инновациялы дамыту жне азiргi азастандаы ылымны керектiгi: III халыаралы ылыми мслихатты материалдары – Алматы: Жiбек жолы, 2009. – С.372-373 с.
12. Хайруллин, М.Ф. Разработка технологии вяленых мясопродуктов / М.Ф.
Хайруллин, М.Б. Ребезов, А.О. Дуць, Р.В. Залилов, А.С. Потапов // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: в 3 т. Том I:
Пищевая промышленность. Агропромышленный комплекс: мат. III всерос. научн.-практ.
конф. с междунар. уч. – Челябинск: ЮУрГУ, 2010. – Т. 1. – C. 283-287.
13. Хайруллин, М.Ф. Модифицированная технология производства сыровяленых мясопродуктов / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, А.О. Дуць // Наука, образование, инновации: пути развития: мат. межрегион. научн.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2010. – С. 127-128.
14. Хайруллин, М.Ф. Оценка качества мясопродуктов вяленых / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов, А.О. Дуць, А.С. Потапов // Тэхніка і тэхналогія харчовых вытворчасцяў: мат.
VII міжнар. навук. канф. студэнтаў і аспірантаў. –Магілёў: МДУХ, 2010. – С. 179.
15. Хайруллин, М.Ф. Рынок мясных снеков г. Челябинска / М.Ф. Хайруллин, А.О.
Дуць, М.Е Лысенкова // Инновации, экобезопасность, техника и технология в переработке сельскохозяйственной продукции: мат. всерос. нучн. конф. с междунар. уч. – Уфа:
Башкирский ГАУ, 2010. – Т. 1. –C. 217-220.
16. Хайруллин, М.Ф. Обзор рынка вяленого мяса г. Челябинска / М.Ф. Хайруллин, М.Б. Ребезов // Научный поиск: мат. II научн. конф. аспирантов и докторантов.
Технические науки – Челябинск: ЮУрГУ, 2010.– Т.1. – C. 281-283.
17. Ребезов, М.Б. Инновационные технологии / М.Б. Ребезов, Н.Л. Наумова, Г.К.
Альхамова, А.А. Лукин, М.Ф. Хайруллин и др. // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания: мат. IV междунар. научн. практ. конф. – Челябинск : ЮУрГУ, 2010. – C. 282-285.
18. Хайруллин, М.Ф. Финансовые показатели проекта «Разработка технологии производства сыровяленых мясопродуктов с использованием стартовых культур микроорганизмов» / М.Ф. Хайруллин // Научный поиск: мат. III научн. конф. аспирантов и докторантов. Технические науки – Челябинск: ЮУрГУ, 2011.– Т. 1. – C. 100-101.
19. Хайруллин, М.Ф. Создание инновационных продуктов питания / Хайруллин М.Ф., М.Л. Лакеева, Е.Я. Варганова, А.О. Дуць // Качество продукции, технологий и образования: мат. VII всерос. научн.-практ. конф., с междунар. уч. – Магнитогорск: МГТУ, 2011. –С. 189- 20. Ребезов, М.Б. Разработка ресурсосберегающей технологии мясопродуктов с использованием биологических активаторов / Ребезов М.Б., Хайруллин М.Ф., Зинина О.В., Дуць А.О., Солнцева А.А., Соловьева А.А. // азастанны азытлік ауіпсіздігі: азіргі жадайы жне болашаы, техника ылымдарыны док., проф., азАША корр.-мшесі Тлеуов Е.Т. 70 жаса толуына арналан : мат. халыаралы ылы-митжіри-белік конф. – Семей : СМУ, 2012. – С. 31-32.
Объекты интеллектуальной собственности 21. Патент 2447702 Российская Федерация МПК А23L1/317. Способ производства деликатесного мясопродукта / Хайруллин М.Ф., Лукин А.А., Ребезов М.Б. №. – 2010124806/13, заявл. 16.06.2010;
опубл. 20.04.2012.
22. Патент 2470529 Российская Федерация МПК А23L1/31. Способ изготовления мясных снеков (варианты) / Хайруллин М.Ф., Ребезов М.Б., Лукин А.А., Зинина О.В., Наумова Н.Л. и др. – №. – 2011128150/13, заявл. 07.07.2011;
опубл. 27.12.2012.