Разработка композиций пищевых добавок криопротекторного действия для сохранения качества мясных полуфабрикатов
Современные технологии замораживания и холодильного хранения замороженного мяса располагают широким арсеналом технических средств и большими возможностями реализации различных технологических режимов. Однако, несмотря на огромные технико-технологические возможности холодильной обработки, в процессе замораживания необратимо происходит ряд нежелательных изменений, вызванных кристаллообразованием… Читать ещё >
Содержание
- ВВДЕНИЕ
- ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Влияние замораживания на качество мяса
- 1. 2. Понятие «Криопротектор». Классификация криопротекторов
- 1. 3. Пищевые добавки и ингредиенты, обладающие проникающими криопротекторными свойствами
- 1. 3. 1. Сорбит
- 1. 3. 2. Глицерин
- 1. 4. Пищевые добавки и ингридиенты, обладающие не проникающими криопротекторными свойствами
- 1. 4. 1. Трегалоза
- 1. 4. 2. Фосфаты
- 1. 4. 3. Цитраты
- 1. 4. 4. Поваренная соль
- 1. 4. 5. Плазма крови
- 1. 4. 6. Мальтодекстрин 331.4.7 Альгинаты
Разработка композиций пищевых добавок криопротекторного действия для сохранения качества мясных полуфабрикатов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Современные технологии замораживания и холодильного хранения замороженного мяса располагают широким арсеналом технических средств и большими возможностями реализации различных технологических режимов. Однако, несмотря на огромные технико-технологические возможности холодильной обработки, в процессе замораживания необратимо происходит ряд нежелательных изменений, вызванных кристаллообразованием. Возникновение в межклеточном пространстве кристаллов льда в результате замораживания приводит к разрыву мышечных волокон, что впоследствии негативно влияет на технологические свойства размороженного мяса и, в первую очередь, выражается в значительных потерях мясного сока и в снижении потребительских характеристик готовых продуктов — внешнего вида, цвета, консистенции, сочности и прочих характеристик.
Наиболее принципиальное значение эти негативные изменения имеют в. первую очередь для обеспечения качества замороженного мяса, реализуемого в' нарезанном виде, то есть для кусковых мясных полуфабрикатов. В связи с этим, важнейшей технологической задачей является минимизация нежелательных изменений, происходящих в мясе в процессе замораживания, холодильного хранения и размораживания.
Исследования по нивелированию негативных последствий замораживания впервые были начаты в странах Западной Европы, США и Японии. В основу этих исследований было положено применение криопротекторов — пищевых добавок, способных препятствовать образованию кристаллов льда. Изучению свойств криопротекторов в различных биотехнологических объектах и пищевых системах посвящены труды отечественнх и зарубежных ученыхЛ.А. Сарафановой, Д. Л. Хаффман, Ж. Лафон, Ж. Лебель, Малдрю, А. Суттон, Б. Е. Харрисон, П. Капела и др.
На различных группах продуктов питания было показано, что применение криопротекторов за счет создания аморфной структуры по всему объему продукта, предохраняющей его целостность при кристаллообразовании, приводит к уменьшению потерь в результате вымораживания влаги и при размораживании, улучшению потребительских характеристик, снижению интенсивности протекания многих биохимических процессов — деструктивных, в том числе денатурационных, изменений белков, обесцвечивания пигментов, окисления жиров и пр.
Сегодня в России производится свыше полутора миллионов тонн мясных полуфабрикатов в год, из них более 65% в замороженном виде. Необходимо, отметить, что сегмент мясных полуфабрикатов в последнее время демонстрирует стабильный ростна уровне 16% в год. Так, если в 2000 году было произведено всего 199,1 тыс. тонн мясных полуфабрикатов, то уже в 2008 году эта цифра увеличилась до 1388,1 тыс. тонн. По различным оценкам доля активных покупателей на рынке мясных полуфабрикатов составляла в 2006 году 42,5%, к 2011 году прогнозируется ее рост до 56,8% [91].
Уровень спроса на замороженные полуфабрикаты определяется рядом факторов, среди которых основными являются длительные сроки годности и возможность транспортирования продукции на большие расстояния. Однако сегодня взгляд потребителей на качество замороженной продукции координально меняется. Полуфабрикаты позиционируются на рынке мясопродуктов как дорогостоящие изделия. Это подтверждает и тот факт, что в стоимостном выражении сегмент полуфабрикатов растет быстрее чем в натуральном [94]. По прогнозам аналитиков предполагается годовой рост рынка полуфабрикатов 10−12%) в денежном и на 2,5−3,0%) в натуральном выражении [87]. В этих условиях потребители ожидают видеть качество замороженной продукции на уровне охлажденной продукции. Огромное значение приобретает поиск новых технологических решений позволяющих' выпускать замороженные полуфабрикаты с улучшенными потребительскими характеристиками.
В связи с этим, актуальной проблемой является выявление и изучение влияния пищевых добавок криопротекторного действия на качество мяса в. процессе холодильного хранения и замораживания.
Практическая ценность работы.
В качестве криопротекторов для мясных полуфабрикатов отобран ряд веществ, повышение концентрации которых в мясной системе, приводит к динамичному снижению температуры замерзания и активности воды. На их основе разработаны рецептуры комплексных пищевых добавок «Криопротект-1» и «Криопротект-2», проект технической документации по их производству и применению. Предложена и апробирована технологическая схема производства крупнокусковых мясных полуфабрикатов с использованием криопротекторных композиций, нивелирующих негативное действие замораживания и холодильного хранения, а также обеспечивающая увеличение сроков годности охлажденной продукции до 21 суток. Показана экономическая целесообразность применения криопротекторных композиций.
Апробация работы.
Основные результаты работы представлены на конференции-конкурсе научно-инновационных работ молодых ученых и специалистов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии, Москва, 2008; 3-ей конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии, Москва, 2009; Всероссийской научно-практической конференции «Современные биотехнологии переработки сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов», Углич, 2009; 55 International Congress of Meat Science and Technology. — Copenhagen, Denmark,.
2009; 8-й международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», Москва, МГУПБ, 2010; 46 Kulmbacher Woche Мах Rubner-Institut — Kulmbach, Deutschland, 2011.
выводы.
1. Исследованы криопротекторные свойства глицерина, сорбита, трегалозы, сахарозы, цитрата натрия, смеси пирофосфата и трифосфата натрия. На основании изучения их влияния на физико-химические и орга-нолептические характеристики мяса (на примере Longissimus сЬта свиных полутуш) обоснован выбор компонентов для создания композиции, криопротекторного действия. Выявлена зависимость изменений температуры замерзания и активности воды от концентрации криопротекторов и установлены эффективные дозы их применения.
2. Разработаны и апробированы 5 рецептур композиций криопротекторного действия, предназначенные для введения в мясные полуфаб-рикаты в составе рассола, и изучено их влияние на изменение качества мясных полуфабрикатов в процессе замораживания, холодильного хране-ния и размораживания. Установлено, что введение композиций криопро-текторов снижает деструктивные изменения мышечной ткани при холо-дильной обработке и хранении, сокращает потери при размораживании в 4 раза, потери при кулинарной обработке на 15−20%, способствует сохранению фракционного, состава мышечных белков, стабилизации цветовых и структурно-механических характеристик.
3. Установлена возможность снижения температуры хранения до минус 5 °C и увеличения срока годности до 21 суток охлажденных мясных полуфабрикатов с применением наиболее эффективных композиций криопротекторного действия.
4. На основании проведенных исследований научно обоснованы составы комплексных пищевых добавок «Криопротект-1» и «Криопро-тект-2», включающие сорбит, трегалозу и цитрат натрия.
5. Проведен расчет показателей экономической эффективности комплексных пищевых добавок «Криопротект-1» и «Криопротект-2» и разработан проект технической документации на их производство и применение. Внедрение разработанной технологии позволит получить дополнительную прибыль в размере 31 тыс рублей на 1 тонну готовой продукции (на 08.11.2010 г.).
Список литературы
- Adamczak L., Slowinski М., Skup М. 2003а Wplyw wybranych hydrokoloidow па jakosc niskotluszczowych kielbas parzonych drobno rozdrobnionych — Zywnosc, Nauka, Technologia, Jakosc 10, 3, 32−43.
- Adamczak L., Stowinska M., Ruciriski M. 2003b Wplyw dodatku к karagenu, izolatu bialka sojowego i blonnika pszennego na jakosc technologiczna, niskotluszczowych kielbas drobno rozdrobnionych -Acta. Sci. Pol., Technologia Alimentaria 2, 2, 85−93.
- AOAC (1980). Official Methods of Analysis, 13th edn. Association of Official-Analytical Chemists, Washington, DC.
- Barbut, S. B. & Findlay, C. J. (1989). CRC Crit. Rev. in Poultry Bio., 2, 59.
- Barbut, S. B. & Mittal, G. S. (1988). /. FoodProc, 12, 309.
- Barbut, S. B. & Mittal, G. S. (1990). Poultry Sci., 69, 827.
- Bhat SN, Sharma A, Bhat SV (2005). «Vitrification and glass transition of water: insights from spin probe ESR». Phys Rev Lett 95 (23): 235 702.
- Bhat SN, Sharma A, Bhat SV (2005). «Vitrification and glass transition of water: insights from spin probe ESR». Phys Rev Lett 95 (23): 235 702
- Carrol, R. J., Cavanaugh, J. R. & Rorer, F. P. (1981). /. Food Sci., 46, 1091. '
- Dziomdziora M., Krala L. 2000 The effect of selected cryoprotectants on the properties of frozen pork — Pol. J. Food Nutr. Sci. 9/50, 1, 47−50.
- Dziomdziora M., Krala L. 2003. The effect of hydrocolloids mixtures on fozen pork properties. Pol. J. Food Nutr. Sci. 12/53, 4, 55−58.
- Dziomdziora M., Krala L. 2005 Krioprotekcja nierozdrobnionego miesa wie-przowego — Chlodnictwo 40, 8, 42−46.
- Fahy GM, Wowk B, Pagotan R, Chang A, Phan J, Thomson B, Phan L (2009). «Physical and biological aspects of renal vitrification». Organogenesis 5 (3): 167−175
- Findlay C. J., Stanley D.W. 1984a Differential scanning calorimetry of beef muscle: influence of postmortem conditioning — J. Food. Sci. 49, 1513−1517.
- Findlay C. J., Stanley D.W. 1984b Differential scanning calorimetry of beef muscle : influence of sarcomere length — J.Food. Sci. 49, 1529−1534.
- Fran3ois Tillequin. «Trehala, a meeting point between zoology, botany, chemistry, and biochemistry»: Revue d’histoire de la pharmacie
- Gallaher Group Pic Ingredients
- Hamm, R. (1986). Tn Muscle as Food. Academic Press, New York, p. 135.
- Hanenian, R., Mittal, G. S. & Usbome, W. R. (1989). /. Food Sci., 54, 532.
- Harrison, S. K. and Bernhard, R. A. (1984) Time-intensity sensory characteristics of saccharin, xylitol and galactose and their effect on the sweetness of lactose. Journal of Food Science 49, 780−7S3.
- Huffman D. L. Effect of salt and tripolyphosphate on acceptability of flaked and formed hamburger patties" //Journal of Food Science 1981 v. 46 № 1
- Influence of the cryoprotectants addition on stability of frozen pork proteins Marcin Dziomdziora, Lucjian Krala, Roczniki Instytutu Prezemyslu Miesnego T. XLIV/I 2006- p 103−111
- J.Wolfw and G.Bryant. Cryobiology and anhydrobiology of cells. 2004.
- Karl, M., Schaich, K. & Roy, R. (1975). J. Agric. Food Chem., 23, 159.
- Ken Muldrew. Cryobiology — A Short Course. 1999
- Ketelsen, S M., Keay, C. L. and Wiet, S. G. (1993) Time-intensity parameters of selected carbohydrate End high potency sweeteners. Journal of Food Science 58(6), 1418−1421.
- Kijowski J. Mast M.G. 1988b Effect of sodium chloride and phosphates on the thermal properties of chicken meat proteins — J.Food Sci. 53, 2,367−370.
- Kijowski J., Mast M.G. 1988a-Thermal properties of proteins in chicken broiler tissue J. Food Sci. 53, 2, 363−366.
- Kijowski J., Richardson R.I. 1996 The effect of cryoprotectans during freezing or freeze drying upon properties of washed mechanically recovered broiler meat — J. of Food Sci. Technol. 31, 45−54.
- Knipe, C L" Olson, D. G. & Rust, R. E. (1985). J. Food Sci., 50, 1017.
- Krivchenia, M. & Fennema, O. (1988). /. Food Sci., 53, 999.
- Lide, D. R., / Ed. CRC Handbook of Data on Organic Compounds, 3rd ed. // CRC Press: Boca Raton, FL, 1994- p 4386
- MacDonaid, A. and Lanier, T. (1991) Carbohydrates as cryoprotectants for meats and surimi. Food Technology 45, 150−155.
- Matsumoto, J. J. (1980). In Chemical Deterioration of Proteins, ed. J. R. Whitaker &M. Fujimaki. American Chemical Society, Washington, DC, p.' 205.
- Mazur P (1970). «Cryobiology: the freezing of biological systems». Science 168 (934): 939−49
- Mazur P (1970). «Cryobiology: the freezing of biological systems». Science 168 (934): 939−49
- Miller, A. Ackerman, S. A. and Palumbo, S. A. (1980) Effect of frozen storage on functionality of meat tor processing. Journal of Food Science 45, 1466−1468.
- Rejuvenation Research Tom 11, Volume 2, 2008 Gac, J. Lafon, J. Lebel // Revue Genenrale du Froid t. 57, 1966, № 6, c.789−801
- S. Barbut & G.S. Mittal Phosphates and Anitoxidants as Cryoprotectants in' Meat Batters Meat Science 0309−1740/91/$ 03.05 p.279−291
- Sicheri, F.- Yang, D. S. (1995). «Ice-binding structure and mechanism of an antifreeze protein from winter flounder». Nature 375 (6530): 427−431.
- Simpson R., Morrissey. M.T. 1995 Effect of varying sucrose concentration in pacific whiting (Merlucciusproductus) stabilized mince used for surimi production — J. of Aquatic Food Product Technology 3, 4, 23−41.
- Suda I, Kito K, Adachi C. Viability of long term frozen cat brain in vitro.
- Nature. 1966 Oct 15−212(5059):268−70. ^
- Sutton, A., Harrison, B. E., Carr, T. E., and Barltrop, D. Reduction in the absorption of dietary strontium in children by an alginate derivative. Int.J.Radiat.Biol.Relat Stud.Phys.Chem.Med. 191., 79−85. 1971
- T. Novel functions and applications of trehalose. Pure Appl. Chem. 74(7):1263−1269. 2002.
- T.G. Uijttenboogaart, T.L. Trziszka, F.J.G. Schreurs «Cryoprotectant Effects during Short Time Frozen Storage of Chicken Myofibrillar Protein Isolates» Journal of Food Science Volume 58, Issue 2, pages 274−277, March 1993
- Terada T.- Ashizawa K.- Maeda T.- Tsutsumi Y. Efficacy of Trehalose in Cryopreservation of Chicken Spermatozoa. Japan. J. anim. Reprod, 1989- T. 35. N 1,-p. 20−25
- Tomaniak, A. (1995/96) Krioprotektanty w mrozonym miesie. Artykut przegladowy. Roczniki Instytutu Przemyslu Miesnego i Tlnszczowcgo, 32/33, 135−144.
- Uijttenboogaarl, T.G., Trziszka, T.L. and Schreurs, F.J.G. (1993) Cryoprotectant effects during short-time frozen storage of chicken myofibrillar protein isolates. Journal of Food Science 58(2), 274−277.
- Verma, M. M., Alarcon Rojo, A. D., Lendward, D. A. & Lawrie, R. A. (1985).' MeatSci., 12, 125.
- Vutyavanich T, Piromlertamorn W, Nunta S (April 2010). «Rapid freezing versus slow programmable freezing of human spermatozoa». Fertil. Steril. 93 (6): 1921−8
- Wagner, J. R. & Anon, M. C. (1986). J. Food Tech" 21, 547.
- Washing and cryoprotectant effects on frozen storage of spent hen surimi.
- Poultry Science, Vol 79, Issue 6, 913−920 Copyright © 2000 by Poultry Science Association
- Wiggers, H. A. L. (1832). «Untersuchung bber das Mutterkorn, Secale comutum». Annalen der Pharmacie 1 (2): 129−182. doi:10.1002/jlac. 18 320 010 202.
- Yang S.Y., Kim Y. H., Lee M.H. 1990 The effect of cryoprotectants on the quality changes of chicken meat during frozen storage — Korean Journal of Food Science and Technology 33, 2, 163−169.
- Yoon K. S, Lee CM. 1990 Cryoprotectant effect in surimi /mince-based extrude products-J.Food.Sci. 55, 5, 1210−1221.
- Аверин Г. Д., Журавская Н. К., Каухчешвили Э. И. и др. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат, 1985. 255 с.
- Белоус А. М., Грищенко В. И. / Криобиология. — Киев, «Наукова думка», 1994, — 432 с.
- Большая Советская Энциклопедия М., «Сов. энциклопедия», 1969−78.
- Булдаков А. Пищевые добавки // Справочник. Санкт Петербург, 1996
- Горбатов В.М., Маненбергер А. А. Применение холода в мясной промышленности.- М.: Пищепромиздат, 1963. 287 с.
- ГОСТ Р 52 427−2005 Промышленность мясная. Продукты пищевые. Термины и определения
- Кармас Э. Технология колбасных изделий. Под редакцией Горбатова В. М. Перевод с английского. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981
- Кудряшов JI. С. Физико-химические и биохимические основы' производства мяса и мясных продуктов. — М.: ДеЛи принт, 2008. 160 с.
- Лаврова Л.П., Крылова В.В.Технология колбасных изделий, издательство «Пищевая промышленность», 1975
- Маненбергер Л.А., Миркин Е.Ю. Технология мяса и мясопродуктов
- Мюллер В.Д. Посол и копчение //Мясо и колбаса. Значение в питании человека: Труды федерального центра по исследованию мяса. Кульмбах. Германия. 1989.
- Павловский П.Е., Пальмин В. В. Биохимия мяса. М.: Пищевая промышленность, 1975 г., 343 с.
- Перкель Т. П. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов: Учебное пособие / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2004. -100 с.
- По материалам сайта http://diabetic.narod.ru/saharozameniteli/saharozarnenitelil.html
- По материалам сайта http. V/moikompas.m/compas/cryobiology
- По материалам сайта http://ru.wikipedia.org/wiki/KpHonpoTeKTop
- По материалам сайта http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/38/99700.htm
- По материалам сайта http://www.arizonaltd.ru/production/tregaloza/
- По материалам сайта http://www.inauka.ru/analysis/article78061/print.html
- По материалам сайта http://www.monblangroup.ru/index2.php/news/68
- По материалам сайта http://www.readymealstoday.ru/news/prognoz-razvitij a-rynka-zamorozhj ennykh-polufabrikatov-produkty-p itanij а-/
- По материалам сайта http://www.reanta.ru/docs/tpl/docprint.asp?id=14
- По материалам сайта http://www.ud-chemie.ru/rus/deliveryprogram/sorbitol.htm
- По материалам сайта http://www.xiron.ru/content/view/30 151/97/
- Прогноз развития рынка замороженных полуфабрикатов // Империя холода. 2009 .- № 1
- Протеин Технолоджиз Интернэшнл Основы современных технологий переработки мяса. Часть II. Цельномышечные и реструктурированныемясопродукты. Москва, 1997
- Рогов И. А., Забашта А. Г., Казюлин Г. П. Технология мяса и мясных продуктов. Книга 1. Общая технология мяса. М.: Колосс, 2009. — 565 с.
- Российский рынок мясных полуфабрикатов в условиях кризиса // Мясная индустрия. — 2009. № 595.СанПиН 2.3.2.1078
- Сарафанова JI.A. Применение пищевых добавок в переработке мяса и рыбы. М, 2007
- Соколов А. А. Физико-химические и биохимические основы технологии мясопродуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1966. — 490 с.
- Соколов A.A., Большаков A.C. Технология мяса и мясопродуктов.— М.: пищевая промышленность. 1970.
- Тутельян В. А., Доклад на научной конференции посвященной 10й. годовщине союза производителей пищевых ингредиентов