Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ

Изобретение относится к перерабатывающей и пищевой промышленности, в частности к переработке мяса цыплят-бройлеров для получения заданных потребительских свойств продуктов.

В настоящее время в пищевой промышленности одна из проблем сырьевых ресурсов - разнородность качества исходного сырья, что не позволяет обеспечить получение продукции с заданными потребительскими свойствами. Стабильность качества готовой продукции может быть достигнута путем корректировки функционально-технических свойств исходного сырья за счет использования предварительной водоподготовки на основе эффектов кавитации (INTENSIFICATION OF PROTEIN ABILITY BASED ON NUTRINIONAL SONOCHEMISTRY / И.Ю. Потороко, В.В. Ботвинникова, Η.В. Попова, Л.А. Цирульниченко // Materials of the international research and practice conference European Science and Technology [Text]. - January 31 st. 2012 u // Germany: publishing office «Bildungszentrum Rodnik е/V. 2013. C. 246-252).

В последние годы одной из важнейших составляющих сырьевого потенциала для пищевой промышленности является развитие птицеводства, поэтому задачей для предприятий птицеперерабатывающего комплекса является разработка высокоэкологичных и безопасных продуктов нового поколения из мяса птицы, преимущественно цыплят-бройлеров (ЦБ), перспективных в плане импортозамещения за счет безреагентного управления процессом гидратации.

Оценка пригодности мяса ЦБ для переработки, ориентированное на высокое качество готовых продуктов, показала, что существует неоднородность значений показателей с учетом морфологических особенностей, термического состояния мясного сырья и категории упитанности во взаимосвязи с территориальным размещением производства. Массовая доля белка варьирует в диапазоне от 17,5±0,4 до 22,1±0,6%; массовая доля жира от 3,1±0,2 до 13,8±0,4%; массовая доля влаги от 64,8±0,4 до 71,8±0,2%. Соотношение белок:жир:вода составляет 1:0,3:3,5 до 1:0,4:4 при норме 1:0,8:3-5. Доля стандартной продукции первой и второй категории качества составляет 88-94%, на долю тощих тушек ЦБ приходится 7-12%. Значения показателей влагосвязывающей способности (ВСС), влагоудерживающей способности (ВУС) и потерь при термической обработке изменяются в пределах 10%. Например, для 20% тушек в партии характерны пороки автолиза (дефект PSE), что приводит к снижению влагоудерживающей способности, поэтому специальная подготовка воды для гидратации при переработке мяса ЦБ особенно важна.

Известны способы подготовки воды, используемой для приготовления водного раствора посолочных веществ, заключающиеся в кавитационной дезинтеграции искусственно вносимой в мясо воды: обработка рассола перед посолом мяса или обработка воды отдельно от посолочных веществ. Однако с точки зрения силовой акустики обрабатывать выгоднее рассол (С.Д. Шестаков, О.Н. Красуля. // Мясная индустрия, 2007, №8, с.16-19).

Известен способ посола мяса при производстве мясопродуктов, предусматривающий подготовку рассола, его смешивание с мясом и выдерживание в рассоле. Рассол обрабатывают путем возбуждения в нем кавитации. В качестве растворителя в рассоле используют фракцию слабоминерализованной воды, полученную в катодном пространстве диафрагменного электролизера. Способ обеспечивает увеличение количества связываемой мясом воды из рассола (RU 2323578, А23В 4/015, заявл. 02.05.2007, опубл. 10.05.2008). Недостаток способа - продолжительность технологического процесса за счет того, что помимо обработки рассола требуется дополнительная подготовка воды. Кроме того, данный способ обработки сильно сдвигает pH среды, что способствует протеканию окислительных процессов в продукте и снижает хранимоспособность.

Установлено, что гидратационные свойства белка могут быть утрачены на различных этапах подготовки сырья и при ведении технологического процесса (высокие и низкие температуры, механико-динамические воздействия). Отмечено влияние сонохимических эффектов на процессы гидратации биологических масс, особенно протеинов мясного сырья. Поэтому решение проблемы обеспечения стабильности качества продуктов переработки мяса птицы в условиях информационной неопределенности возможно на основе использования эффектов пищевой сонохимии.

Известен способ производства мясопродуктов, включающий посол мяса при производстве изделий из цельномышечного сырья. Способ включает приготовление посолочного рассола, включающего поваренную соль, активирование рассола путем проточной обработки в корпусном кавитационном реакторе или порционной обработки в бескорпусном кавитационном реакторе и смешивание активированного рассола с мясным сырьем (RU 2245624, МПК А23В 4/02, заявл. 22.01.2004, опубл. 10.02.2005. Автор Шестаков С.Д.). Активирование рассола осуществляют при отношении максимальной внутри реактора амплитуды давления акустической волны в пределах от 2 до 23 к значению гидростатического давления в реакторе. Смешивание полученного таким образом активированного посолочного рассола с мясным сырьем может осуществляться в процессе измельчения сырья путем дозированного активированного рассола в предварительно измельченное мясо, шрицеванием цельномышечного мяса активированным рассолом или путем погружения цельномышечного мяса в активированный посолочный рассол. Способ обеспечивает исключение из посолочного рассола, а следовательно, и из конечного продукта неорганических влагоудерживающих и цветообразующих добавок либо снижение их содержания, снижение содержания вкусовых и консервирующих добавок, в частности поваренной соли, а также сокращение времени посола при сохранении традиционного вкуса и внешнего вида готового продукта.

К недостаткам способа следует отнести то, что при подготовке рассола в указанном способе не учитывается состояние исходного сырья для установления режимов воздействия на воду, что затрудняет сделать процесс моделирования характеристик продукта управляемым и не позволяет повысить потребительские свойства полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров различного термического состояния и морфологического строения.

Известен способ производства реструктурированного варено-копченого продукта из баранины (автор Мелихова Т.А. Разработка технологии реструктурированного полуфабриката из баранины. Дисс. канд. техн. наук. - Улан-Удэ: МГУТУ, 2011. - 110 с.). Способ включает подготовку бескостной баранины от тазобедренной и лопаточной частей; измельчение, масса кусков 0,3-0,6 кг; шприцевание рассолом сложного состава (16% к массе сырья); заливку рассолом (12% к массе сырья); выдержку в посоле (температура 2-4°C, время 12-24 часа); массирование в течение 30 мин, выдержку; формование; термическую обработку - варку, копчение; охлаждение; контроль качества готовой продукции, упаковку.

К недостаткам способа следует отнести то, что он не распространяется на мясо птицы, позволяет ввести лишь 16% дополнительной влаги, требует термическую обработку готового продукта, так как использование данного способа сдвигает pH среды и не позволяет обеспечить хранение в охлажденном состоянии.

Разработан способ производства варено-копченых продуктов из мяса птицы с использованием рассола на основе электроактивированной воды. Особенностью способа является использование щелочной фракции электроактивированной воды (католита) в составе многокомпонентного белоксодержащего рассола в сочетании с обработки тумблированием по рациональным режимам (Шаманаева Е.А. Исследование процесса получения активированных жидких систем и их использование для производства изделий из мяса птицы. Дисс. канд. техн. наук. - Ставрополь: Северо-Кавказский государственный технический университет, 2005. - с.162-172). Сырьем для производства варено-копченых изделий являются тушки и полутушки цыплят, четвертины, окорочка, а также крылья, голень и плечо индейки в охлажденном или размороженном состоянии. Способ включает приемку сырья, его подготовку, приготовление многокомпонентного рассола на основе католита, внутримышечное инъецирование многокомпонентного рассола (30% к массе несоленого сырья), непрерывное тумблирование в течение 100-120 мин при 4-10 об/мин, формовку и подпетливание, варку до температуры внутри изделия 68-72°C, подсушку при 30-40°C, копчение при 40-50°C, воздушное охлаждение, маркировку, упаковку. В качестве жидкой основы для шприцовочного рассола принята щелочная фракция электроактивированной воды (католит). Многокомпонентный белоксодержащий активированный рассол содержит фосфаты, каррагинан, белково-углеводный продукт «Лактобел», хлорид натрия. Полученные изделия, приготовленные по указанному способу, отличаются высокими качественными показателями и имеют привлекательный внешний вид, кроме того, применение данного способа позволяет увеличить выход готового родукта.

К недостаткам способа следует отнести то, что рассол содержит в качестве обязательного компонента белковые добавки, что увеличивает себестоимость, изменяет пищевую ценность и органолептические характеристики готового продукта, а также отнести увеличение продолжительности технологического цикла за счет термической обработки продукта, так как использование данного способа сдвигает pH среды и не позволяет обеспечить хранение в охлажденном состоянии.

В основу изобретения положена задача, которая заключается сокращении продолжительности технологического цикла, в повышении потребительских свойств полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров, а также в расширении сырьевой базы для получения качественного продукта за счет использования сырья различной исходной категории упитанности.

Указанная задача решается тем, что в способе производства полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров, включающем подготовку сырья, приготовление многокомпонентного рассола, содержащего воду, комплексную добавку и активированного колебаниями, далее включающем внутримышечное инъецирование рассола в объеме 30% к массе несоленого сырья, выдержку, упаковку, охлаждение, согласно изобретению активацию рассола осуществляют ультразвуковым колебанием для охлажденного мясного сырья мощностью 180 Вт в течение 1,8 мин, для дефростированного сырья - мощностью 180 Вт в течение 2,3 мин, в качестве добавки используют комплексную функциональную добавку «Оптигард Чикен Фреш Плюс», включающую антиоксиданты, соли фосфорной кислоты, соль поваренную пищевую, при этом при концентрации добавки 0,75 кг на 29,25 кг воды выдержку осуществляют в течение 4 ч, а при концентрации добавки 0,37 кг на 29,63 кг воды мясное сырье подвергают массированию в режиме 15 об/мин в течение 2 ч.

Особенностью способа является осуществление активации рассола путем ультразвукового воздействия на этапе приготовления многокомпонентного рассола и определение режимов воздействия в зависимости от неоднородности фунционально-технологических свойств (ФТС) мяса ЦБ. Например, значение показателей ВСС и ВУС изменяются в пределах 5 единиц не зависимо от термического состояния. В мясе ЦБ, прошедшем стадии глубокой заморозки, связь природной влаги с биополимерами разрушается, что приводит к потере влаги при термообработке более 35%. Значения коэффициента вариации данных потерь при термической обработке для мяса охлажденных ЦБ составляет 7%, а для мяса мороженых ЦБ - 10%. Поэтому гарантировать стабильность качества и потребительских свойств готовых изделий из мяса ЦБ в условиях информационной неопределенности достаточно сложно. Одним из решений вышеуказанной задачи заявитель предлагает использование эффекта кавитации при ультразвуковом воздействии на рассол при производстве полуфабрикатов из мяса ЦБ.

Воздействие УЗ на рассол заданной концентрации обеспечивает более высокую растворимость сухих веществ, влияет на ВУС, причем наблюдается рост значения показателя уже на первой стадии посола: для мяса ЦБ, изготовленного из охлажденного сырья, он составляет 82%, для мяса ЦБ из подмороженного сырья - 80%, для мяса ЦБ из дефростированного сырья - 75%. ВУС при использовании УЗ повышается в среднем на 20% относительно продукта по прототипу.

Для сырья второй и тощей категории упитанности отмечается увеличение ВУС на 6% и увеличение выхода на 4%.

Комплексная функциональная добавка «Оптигард Чикен Фреш Плюс» включает антиоксиданты, соли фосфорной кислоты, соль поваренную пищевую (Сивелькаева Т.Б., Морозова С.Ф. Нужные новинки для глубокой переработки птицы. Птица и птицепродукты. №5, 2010, с.16-18).

Количество добавки в рассоле определяют последующую технологическую обработку.

В ходе исследования было доказано, что эффекты кавитации позволяют сократить долю функциональной смеси в рецептуре натуральных полуфабрикатов из сырья 2-ой категории качества (от 25% до 75% от рекомендованной по рецептуре) при значительном росте гидратационных свойств мясного сырья (таблица 1).

В традиционной рецептуре натуральных полуфабрикатов из МЦБ (грудка и бедро) для опытных образцов 1, 2, 3, полученных с применением эффектов кавитации, содержание комплексной добавки, было уменьшено на 25%, 50% и 75% соответственно (Сивелькаева Т.Б., Морозова С.Ф. Нужные новинки для глубокой переработки птицы. Птица и птицепродукты. №5, 2010, с.16-18).

Оценка готового продукта показала, что наилучшие органолептические показатели имеют полуфабрикаты ЦБ, выработанные по рецептуре №2 и №3, для которых содержание комплексной добавки было уменьшено на 50% и 75%. Данные образцы характеризуются высокими значениями показателя ВУС, хорошими структурно-механических свойствами, что обусловливает нежную консистенцию мяса и выраженную сочность продукта после его кулинарной обработки. Кроме того, в этой группе был получен достаточно высокий выход готового продукта. Образцы, выработанные по рецептуре №1, имели высокие показатели выхода, но излишне плотную консистенцию.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят подготовку частей тушек цыплят-бройлеров - грудка и бедро, поступающих на переработку в охлажденном или дефростированном состоянии, и приготавливают многокомпонентные рассолы в количестве 30% к массе несоленого сырья. Состав многокомпонентного рассола следующий: вода и комплексная функциональная добавка «Оптигард Чикен Фреш Плюс». Рассол активируют ультразвуком с частотой механических колебаний 22 кГц. Параметры обработки ультразвуком с учетом видов сырья следующие:

- охлажденное сырье - 180 Вт, 1,8 мин;

- дефростированное сырье - 180 Вт, 2,3 мин.

После подготовки активированного УЗ рассола осуществляют внутримышечное инъецирование активированного УЗ рассола, 30% к массе несоленого сырья.

Поскольку содержание функциональной добавки в рассоле различное, то при концентрации 0,75 кг добавки на 29,25 кг воды после внутримышечного инъецирования выдержку для созревания продукта проводят в течение 4 часов, а при концентрации 0,37 кг добавки на 29,63 кг воды после внутримышечного инъецирования осуществляют массирование продукта в режиме 15 об/мин в течение 2 часов.

При использовании данных технологических параметров достигаются наилучшие результаты ВУС и выхода продукции.

Если до начала процесса релаксации активированные рассолы ввести в биомассу, содержащую животный белок, то происходит интенсивная реакция гидратации, превращающая воду в составную часть структуры белка и увеличивающая тем самым его массу.

Механическая обработка - массирование - при указанных режимах способствует разволокнению и разрыхлению грубых мышечных волокон, что увеличивает проницаемость кавитационно-дезинтегрированной воды в составе посолочной смеси (рассола), обеспечивая высокий уровень гидратации сырья, более высокий выход и сочность готового продукта. Затем осуществляют фасовку, упаковку, охлаждение.

Органолептическая оценка качества полученных полуфабрикатов показала, что полуфабрикаты из мяса ЦБ, полученные по предлагаемой технологии, имеют лучшие характеристики по вкусу, запаху, консистенции, сочности по отношению к полуфабрикатам, полученным по известным технологиям (в том числе и по прототипу).

Пример 1. Производство натурального полуфабриката из охлажденного мяса ЦБ.

Проводят подготовку частей тушек цыплят-бройлеров (грудка и бедро), поступающих на переработку в охлажденном состоянии, и приготавливают многокомпонентный рассол в количестве 30% к массе несоленого сырья. Состав многокомпонентного рассола следующий: вода и комплексная функциональная добавка «Оптигард Чикен Фреш Плюс». Концентрация добавки составляет 0,75 кг на 29,25 кг воды. Рассол предварительно активируют УЗ с частотой механических колебаний 22 кГц. Параметры обработки - мощность 180 Вт, продолжительность 1,8 мин. После подготовки активированного УЗ рассола осуществляют внутримышечное инъецирование 30% к массе несоленого сырья.

После внутримышечного инъецирования выдержку для созревания продукта проводят в течение 4 часов. Затем осуществляют фасовку, упаковку, охлаждение.

Пример 2. Производство натурального полуфабриката из дефростированного мяса ЦБ.

Проводят подготовку частей тушек цыплят-бройлеров (грудка и бедро), поступающих на переработку в охлажденном состоянии, и приготавливают многокомпонентный рассол в количестве 30% к массе несоленого сырья. Состав многокомпонентного рассола следующий: вода, комплексная функциональная добавка «Оптигард Чикен Фреш Плюс». Концентрация добавки составляет 0,37 кг на 29,63 кг воды. Рассол предварительно активируют УЗ с частотой механических колебаний 22 кГц. Параметры обработки - мощность 180 Вт, продолжительность 2,3 мин. После подготовки активированного УЗ рассола осуществляют внутримышечное инъецирование 30% к массе несоленого сырья.

После внутримышечного инъецирования осуществляют массирование продукта в режиме 15 об/мин в течение 2 часов. Затем осуществляют фасовку, упаковку, охлаждение.

На основе конкретных примеров составлена таблица сравнения показателей качества заявляемого способа и прототипа.

Важное значение в формировании вкуса и аромата отводится процессу посола, происходящего на стадии выдержки и массирования для созревания продукта, так как в результате автолитических превращений белков, липидов, углеводов и других нутриентов образуются низкомолекулярные вещества, участвующие в образовании аромата готового продукта. В результате воздействия компонентов посолочной смеси (рассола) и изменения физико-химических условий среды ферментативные автолитические процессы при посоле существенно нарушаются, но не прекращаются. Для опытных образцов время посола было сокращено до 4 часов, однако вкусоароматические характеристики готовых продуктов были сформированы в полной мере. В связи с чем применение ультразвуковой обработки в подготовке жидких пищевых сред для производства ППМЦБ позволит интенсифицировать технологический процесс в 2 раза.

Это также хорошо согласуется с изменениями физико-химических показателей опытных образцов ППМЦБ по отношению к контролю. Значение показателя содержание ЛЖК (летучих жирных кислот) составляет 15 и 13 мг% для опытных образцов грудки ЦБ и бедра ЦБ и 22 мг% - для рубленых полуфабрикатов («Нагетсы»), относительно контрольных образцов 13 мг%, 11 мг% и 19 мг% - соответственно. Показатель pH опытных образцов смещен в щелочную сторону в среднем на 0,2 единицы, что объясняется снижением жесткости воды при кавитационной обработке, то есть происходит разрушение минеральных солей и выпадение их в осадок.

Наблюдается увеличение содержания продуктов протеолиза и флеворобразующих веществ относительно контрольных значений. Так, например, для опытных образцов содержание аминного азота составляет 0,52 мг% для грудки, ЦБ, 0,45 мг% для бедра ЦБ, а для рубленых полуфабрикатов - 0,56 мг%, в то время как в контрольных образцах содержание аминного азота составляет 0,32; 0,29 и 0,45 мг% соответственно. А содержание летучих жирных кислот (ЛЖК) составило 14 мг% для грудки ЦБ, 12 мг% для бедра ЦБ, а для рубленых полуфабрикатов - 22 мг%, в то время как в контрольных образцах содержание ЛЖК составляет 13, 11 и 19 мг% соответственно. Это явно свидетельствует о положительном влиянии проведения кавитационной подготовки пищевых сред для посола, что способствует активизации ферментативных систем и, как следствие, увеличивает скорость преобразования основных компонентов сырья.

Внедрение ультразвуковой обработки пищевых жидких сред, в частности рассола, при производстве натуральных полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров позволит интенсифицировать процесс посола, улучшить физико-химические и микробиологические показатели качества полуфабрикатов.