Способ производства вареных колбас

Предлагаемое изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано на мясоперерабатывающих предприятиях.

В настоящее время постоянно растущая нагрузка на организм человека факторов химической и нехимической природы может вызвать снижение общей резистентности организма в результате декомпенсации адаптационно-защитных механизмов. В связи с этим большой интерес исследователей привлекает один из основных клеточных механизмов формирования адаптации - антиоксидантная система организма. Антиоксидантная система организма способна нейтрализовать разрушающее действие свободных радикалов, образующихся как в организме, так и попадающих извне. Одним из факторов регуляции адаптационного потенциала организма является обеспечение его достаточным количеством нутриентов, прежде всего, обладающих антиоксидантными свойствами.

Для решения данной задачи ученые отрасли предлагают использование комплексов, выделенных из дикоросов, в рецептуре мясных продуктов. Дикоросы используются не всегда рационально, хотя являются возобновляемым сырьем и имеют в своем составе нутриенты с антиоксидантной активностью.

Известен способ производства вареной колбасы «Говяжья», который включает следующее основное сырье: говядину жилованную высшего и первого сорта, мозги говяжьи или свиные сырые, яйца куриные или меланж (см. ГОСТ Р 52196-2011).

Однако, использование вышеперечисленного основного сырья не сможет обеспечить биологическую эффективность жирового компонента, а также антиоксидантные свойства продукту.

Известны способы производства вареных колбасных продуктов с использованием сырья растительного происхождения.

Так, один из способов предусматривает использование при производстве вареных колбас композиции, которая содержит кроме мясного фарша со шпиком составную измельченную добавку растительного происхождения в виде предварительно приготовленных свеклы, отваренной в кислом растворе, моркови, отваренной в воде, предварительно измельченной и отваренной в кислой среде тыквы, отваренной морской капусты. Добавка также содержит корни и корневища солодки, траву душицы, траву клевера лугового, цветки липы, цветки и корни эхинацеи и лист крапивы, предварительно набухшие до нативного состояния (см. RU №2375924, МПК A23L 1/314, 20.12.2009).

Однако, при известном способе производства вареной колбасы не предусмотрено применение белковых добавок, которые обеспечивают высокие технологические свойства, поэтому выход готового продукта недостаточно высокий.

Известен способ производства вареной колбасы с растительной добавкой, предусматривающий дополнительное введение в мясной фарш предварительно подготовленной пищевой добавки, состоящей из рисовой муки, желатина пищевого, хитозана и молочной сыворотки, а также водный настой ромашки и зверобоя. Введение растительного сырья обеспечивает улучшение химического, аминокислотного, минерального и витаминного состава вареной колбасы, которая наряду с более высокой пищевой ценностью, улучшенными структурно-механическими свойствами, обладает функциональными и профилактическими свойствами для лиц, страдающих ожирением (см. RU №2511273, МПК А22С 11/00, A23L 1/29, A23L 1/314, 26.09.2012).

Однако, известный способ не обеспечивает повышение антиоксидантной активности продукта и удлинение сроков его хранения.

Известен способ производства колбасных изделий, предусматривающий добавление растительной добавки в количестве 5-6%, в качестве которой используют морскую капусту, предварительно промытую и измельченную (см. RU №2099953, МПК А22С 11/00, 27.12.1997).

Однако, недостатками данного способа являются невысокие функционально-технологические характеристики колбасного фарша.

Для повышения выхода вареных колбас существуют технологии с введением белково-жировых эмульсий (БЖЭ).

Известен способ производства вареных колбас из электростимулированной конины, предусматривающий введение БЖЭ, в состав которой включена добавка, обогащенная селеном (см. RU №2464790, МПК А22С 11/00 27.10.12).

Недостатком данного способа является то, он не обеспечивает сбалансированность готового продукта по соотношению со₆:юз полиненасыщенных жирных кислот.

Известен способ производства вареных колбас из конины с белково-жировой эмульсией на основе воды с применением белка пищевого соевого, сухого обезжиренного молока, растительного масла и муки топинамбура с целью обогащения мясопродуктов углеводами, пищевыми волокнами, микроэлементами и витаминами (см. автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Скворцовой Е.И. Разработка технологии вареных колбас из конины с использованием белково-жировых суспензий с топинамбуром, Улан-Удэ, 2001).

Однако, известный способ с использованием БЖЭ на основе растительного масла не обеспечивает высокую биологическую эффективность готового продукта.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ производства вареной колбасы из мяса яков с использованием белково-жировой эмульсии, в состав которой входят 9% соевого белкового изолята, 45,5% жирового компонента (обрезки шпика, топленый жир) и 45,5% воды. Способ предусматривает измельчение мяса, посол, составление фарша с введением 25% белково-жировой эмульсии, формование, вязку батонов, тепловую обработку и реализацию (см. Вторушина И.А. Разработка технологии фаршевых и деликатесных продуктов из мяса яка, автореферат дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н., Улан-Удэ, 2009, 110 с.).

Однако, мясо яков является нетрадиционным сырьем и вырабатывается в весьма ограниченных количествах и только в регионах разведения этих видов животных. Кроме того, белково-жировая эмульсия данного состава не обогащена биодоступными питательными веществами, в том числе с антиоксидантными свойствами.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание технологии вареных колбас из говядины с введением в состав рецептуры обогащенной белково-жировой эмульсии, содержащей белковый компонент - универсальный животный белок СКИНПРОТ А105, жировой компонент - смесь жиров, обеспечивающую оптимальное соотношение полиненасыщенных жирных кислот ω₆:ω_3; равное 10:1, и водный компонент -настой из высушенных плодов шиповника Даурского.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода, повышение пищевой и биологической ценности готового продукта, обогащение готовых продуктов микронутриентами, в том числе с антиоксидантной активностью и удлинение сроков хранения готовых изделий.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства вареных колбас, предусматривающий разделку полутуш, обвалку и жиловку мясного сырья, измельчение, приготовление фарша, введение белково-жировой эмульсии, состоящей из белкового, жирового и водного компонентов, наполнение оболочек, термическую обработку, согласно изобретению в качестве основного сырья используют говядину, в качестве белкового компонента белково-жировой эмульсии, используют препарат животного происхождения СКРИНПРОТ А 105, в качестве жирового компонента - смесь топленого жира-сырца, подсолненчного и соевого масел, взятых в соотношении 71:13:16 соответственно, в качестве водного компонента - водный настой из плодов шиповника Даурского, при этом белково-жировую эмульсию, сбалансированную по соотношению ω₆:ω₃ ПНЖК, вводят в фарш в количестве 20-25% к массе основного сырья.

Проведенный анализ способов повышения функционально-технологических характеристик вареных колбас выявил, что эффективным приемом является создание белково-жировых эмульсий.

Существенным отличительным признаком заявляемого изобретения является новый состав белково-жировой эмульсии, содержащей белковый препарат СКИНПРОТ А 105 с высокими функционально-технологическими характеристиками, жировую смесь с высокой биологической эффективностью (соотношением ω₆:ω₃, равном 10:1), состоящей из топленого говяжьего жира-сырца, подсолнечного и соевого растительных масел, настой из плодов шиповника Даурского для обогащения готового продукта микронутриентами с высокой антиоксидантной активностью.

В состав белково-жировой эмульсии предложено ввести в качестве белкового компонента вместо растительного соевого изолированного белка препарат животного происхождения СКИНПРОТ А 105, который является универсальным животным белком для любых мясных и рыбных систем. Препарат вырабатывают из пищевого мясного сырья путем механической обработки, содержание белка в препарате равно 92-95%).Препарат обладает высокими функционально-технологическими характеристиками, в том числе гелеобразующими.

Особая роль в составе жира принадлежит полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК), в том числе ω₆:ω₃ ПНЖК. Среди продуктов питания наиболее богаты ПНЖК рыбные жиры и растительные масла, животные жиры обеднены ПНЖК. Институтом питания РАМН рекомендована оптимальная в биологическом отношении формула сбалансированности жирных кислот - соотношение ω₆:ω₃ ПНЖК, которое должно составлять в массовых продуктах 10:1, а в продуктах для лечебно-профилактического питания - (2-5):1. Для обеспечения сбалансированности жирных кислот ω₆:ω₃ предложено купажирование говяжьего жира-сырца, который имеет плотную, твердую консистенцию, обусловленную жирнокислотным составом. После вытапливания говяжьего жира-сырца с дезодорированными растительными маслами, БЖЭ имеет высокую пищевую ценность.

Вытапливание говяжьего жира проводили при температуре 85-95°С, что обеспечивает максимальное и быстрое обезжиривание сырья. Температура застывания говяжьего жира составляет 38-41°С после вытапливания она снижается до 26-31°С.

Температура застывания растительных масел достаточно низкая (-15 до -19°С) по сравнению с таковой говяжьего жира-сырца, что будет обеспечивать необходимые физические характеристики жировой смеси.

Для создания необходимого соотношения ω₆:ω₃ полиненасыщенных жирных кислот было проанализировано их содержание в говяжьем жире и некоторых видах растительных масел. В результате анализа в состав жировой смеси к говяжьему жиру были подобраны подсолнечное и соевое масла (см. табл. 1).

В говяжьем жире есть арахидоновая жирная кислота, в подсолнечном - отсутствует линоленовая, а в соевом присутствует, поэтому при купажировании с говяжьим жиром были взяты эти два вида растительного масла.

В качестве расчетного метода для получения купажированных смесей из животного жира и двух видов растительного масла использовали метод линейного программирования.

Пусть смесь содержит х кг говяжьего жира, у кг подсолнечного масла, и z кг соевого масла. Соотношение количества ПНЖК группы ω₆ к ПНЖК группы ω₃ принимаем как 10:1.

При решении данного неравенства получаем следующее уравнение

x=15,4y-7,9z.

Одним из условий решения представленной модели является произвольный выбор растительных масел, в данном случае выбрали: количество подсолнечного масла - от 15 до 35 кг, соевого масла от 10 до 25 кг, и рассчитали по полученному уравнению количество говяжьего жира. В результате расчетов получены несколько вариантов рецептур смеси. Далее, исходя из физических и структурно-реологических показателей выбрана смесь, содержащая жир говяжий топленый 71%, подсолнечное масло - 13%, соевое масло - 16%.

В полученной жировой смеси определяли качественные показатели, представленные в таблице 2.

Рецептуры БЖЭ, наряду с жировым и белковым компонентами, могут включать и растительные компоненты, содержащие эссенциальные нутриенты. Нами исследована возможность введения в состав белково-жировой эмульсии в виде водного компонента - водного настоя из плодов шиповника Даурского, богатого веществами с высокой антиоксидантной активностью.

Антиоксидантная система организма человека является одной из основных клеточных защитно-адаптационных механизмов, так как предотвращает критическое накопление продуктов, ведущих к гибели клетки и организма в целом. В настоящее время постоянно растущая нагрузка на организм человека вызывает снижение общей резистентности организма. Для поддержания нормального функционирования антиоксидантной системы человека предлагается использование потенциала дикоросов.

Одним из распространенных дикоросов является шиповник Даурский (Rosa davurica Pall), который относится к растениям семейства Розовые (Rosaceae). Широко распространен на юге Восточной Сибири, Приморском крае и Приамурье. Шиповник Даурский используют как медоносное, лекарственное, пищевое и декоративное растение. На пищевые цели используют корни, цветы и плоды. Плоды шиповника имеют высокую пищевую ценность. Нами предложено использование водного настоя, приготовленного из сушеных плодов шиповника Даурского.

Технология приготовления настоя включает следующие операции: измельчение высушенных плодов с периодическим перемешиванием до размера 0,3-0,5 мм, заливка дистиллированной водой с температурой 22-24°С в соотношении 10:1, настаивание в течение 4-5 часов, ультразвуковая обработка, фильтрование. После этого оставшийся жмых заливали водой (t=22-24°C) в соотношении 1:(8-10) и выдерживали на водяной бане в течение 18-20 минут, после чего фильтровали и полученный настой смешивали с первой частью фильтрата. Характеристика настоя представлена в таблице 3.

Анализ органолептических характеристик настоя показал, что раствор прозрачный, красно-коричневого цвета, имеет слегка терпкий вкус из-за присутствия дубильных веществ и каротиноидов. Данные химического состава свидетельствуют о том, что настой из плодов шиповника Даурского имеет в своем составе соединения, обладающие антиоксидантной (флавоноиды, витамин С) активностью и бактерицидным (органические кислоты) действием.

Далее на основе рекомендуемого соотношения компонентов в БЖЭ (белок : жир : вода 1:5:5) была принята рецептура эмульсии, включающая белковый компонент - препарат СКИНПРОТ А 105, имеющий сбалансированный аминокислотный состав и высокие функционально-технологические характеристики, жировой компонент - смесь животного жира и растительных масел, водный компонент - водный настой плодов шиповника. Таким образом, рекомендуемая рецептура БЖЭ следующая: СКИНПРОТ А 105 - 10%, жировая смесь 45%, настой - 45%. БЖЭ вносили в фарш для вареных колбас разными дозами. В таблице 4 представлены варианты рецептур колбасного фарша с БЖЭ.

Контролем служил образец фарша вареных колбас «Окинская» (прототип). В опытные образцы добавляли 10, 15, 20, 25, 30% БЖЭ с водным настоем шиповника и высокоэффективной жировой смесью (изобретение). Для выявления оптимальной дозы БЖЭ определяли водоудерживающую (ВУС) и жироудерживающую (ЖУС) способности фаршей, а также органолептические показатели готового продукта.

Результаты изучения водоудерживающей способности (ВУС) колбасного фарша в зависимости от дозы БЖЭ представлены на фиг. 1.

Из данных фиг. 1 видно, что водоудерживающая способность фарша без белково-жировой эмульсии составила 98,2%. При добавлении в рецептуру фарша 10% обогащенной белково-жировой эмульсии взамен основного жиросырья и белкового препарата водоудерживающая способность повышается лишь на 1,5%. Увеличение дозы вводимой БЖЭ в состав фарша свыше 15%, как видно из данных фиг.1, приводит к увеличению ВУС колбасного фарша до 100%, что на 1,7% выше по сравнению с прототипом. Высокая водоудерживающая способность фарша достигается за счет увеличения дозы СКИНПРОТ А 105 до 10%, входящей в рецептуру БЖЭ, а также тем, что мясо говядины имеет повышенную гидрофильную способность по сравнению с мясом яков.

На фиг. 1 представлены данные по жироудерживающей способности, которые показали, что жироудерживающая способность фаршевой системы без белково-жировой эмульсии составила 98,6%. При добавлении в рецептуру фарша 10% обогащенной белково-жировой эмульсии жироудерживающая способность повышается на 1,6%. Увеличение дозы вводимой БЖЭ свыше 15% обеспечивает стопроцентное удержание жира в составе фарша.

На следующем этапе изучали органолептические показатели, выход и суммарное содержание антиоксидантов в колбасах с добавлением белково-жировой эмульсии в количестве 10, 15, 20, 25, 30% (см. табл. 5).

Данные, представленные в таблице 5, показали, что наилучшими органолептическими показателями (общий балл - 8,7) обладают образцы вареных колбас с содержанием белково-жировой эмульсии в количестве 20-25%. Образцы вареных колбас с БЖЭ отличались сочным, приятным вкусом, упругой консистенцией. Кроме этого, было отмечено, что с добавлением белково-жировой эмульсии готовые изделия имеют более стабильную розовую окраску по сравнению с контролем. Этому способствует присутствие в настое плодов шиповника Даурского восстановителей, например, аскорбиновой кислоты, которые активно участвуют в химическом процессе образования нитрозопигментов. Ускорение процесса формирования и накопления нитрозомиоглобина способствует стабилизации окраски готового продукта. Введение БЖЭ в количестве 30% и выше снижает органолептические показатели, ухудшая вкусовые характеристики.

Выход готового продукта при использовании 10-15%) остается почти на уровне контрольного образца, при внесении 20-25% БЖЭ выход повышается на 2,5-4,1% за счет более высокой гидрофильности колбасного говяжьего фарша с БЖЭ.

Применение жировой смеси с высокой биологической эффективностью обеспечивает оптимальное соотношение ω₆:ω₃ полиненасыщенных жирных кислот в опытных образцах.

Суммарное содержание антиоксидантов в образцах колбас с 20-25%) БЖЭ составило 1,9-2,1%, что выше его содержания в прототипе на 58-75% соответственно.

Анализ данных таблицы 5 показал, что при использовании БЖЭ повышается показатель биологической ценности, полученный расчетным путем на основании данных аминокислотного состава.

Таким образом, оптимальное количество белково-жировой эмульсии принято 20-25%, т.к. полученные экспериментальные данные показали, что введение БЖЭ в количестве более 25% ухудшает органолептические показатели продукта. А добавление его в фарш менее 20% снижает функционально-технологические свойства продукта и антиоксидантные свойства.

Присутствие антиоксидантов в продукте может улучшить качество продукта при хранении. В связи с этим было исследовано изменение перекисного числа в колбасах, упакованных с применением вакуума в белковую оболочку. Исследуемый показатель изучали в образцах колбас с введением 20% и 25% по сравнению с контролем, которым служил прототип. Срок хранения вареных колбас в соответствии с рекомендациями по использованию белковой оболочки составляет 30 суток, нами была исследована динамика перекисного числа в течение сорока суток. Данные представлены на фиг. 2.

Результаты исследований показали, что введение БЖЭ в вареные колбасы по заявленному способу значительно тормозит процесс окисления липидов в продуктах, повышая их устойчивость к окислению. Представленные на фиг.2 данные показали, что срок хранения вареных колбас с использованием 20-25% обогащенной БЖЭ, можно увеличить на 10 суток, так как значение перекисного числа устойчиво и остается менее уровня 2,0 ммоль (1/20)/кг. Устойчивость липидной фракции к процессу окисления в опытных образцах связана с введением в фарш настоя из плодов шиповника, в составе которого присутствуют сильные природные антиоксиданты: биофлавоноиды, аскорбиновая кислота, органические кислоты и другие.

Исходя из проведенных экспериментов установлено, что применение белково-жировой эмульсии, содержащей СКИНПРОТ А 105, высокоэффективную жировую смесь и настой из плодов шиповника, в рецептуре вареных колбасных изделий способствует увеличению функционально-технологических характеристик фарша, повышению пищевой и биологической ценности готового продукта, в том числе обогащению колбасных изделий нутриентами с высокой антиоксидантной активностью и удлинению сроков хранения готового продукта.

Именно заявляемая совокупность отличительных и известных признаков изобретения: использование говяжьего мяса и нового состава белково-жировой эмульсии, обеспечивают технический результат, указанный выше.

В заявляемом способе используют обогащенную белково-жировую эмульсию, сбалансированную по соотношению ω₆:ω₃ ПНЖК 10:1. Для этого сначала составляют жировой компонент: вытапливают говяжий жир-сырец при температуре 85-95°С, охлаждают, смешивают его с подсолнечным и соевым маслами в соотношении 71:13:16. Затем готовят водный компонент: водный настой из измельченных высушенных плодов шиповника Даурского путем механического перемешивания и затем ультразвуковой обработки с дальнейшей фильтрацией.

Технологический процесс производства БЖЭ проводят в следующей последовательности: в эмульситатор вносят предусмотренные рецептурой 10% белкового препарата СКИНПРОТ А 105, 45% водного настоя из плодов шиповника Даурского, перемешивают в течение 2-3 мин, затем добавляют 45% жирового компонента и перемешивают еще 3-4 минут, белково-жировая эмульсия готова для использования.

Предлагаемый способ производства вареных колбас осуществляют следующим образом. Охлажденные говяжьи полутуши подвергают разделке, обвалке, выделяют односортную говядину. Мясо жилуют, измельчают, куттеруют и составляют фарш, добавляя БЖЭ в количестве 20-25% к массе основного сырья. Затем осуществляют шприцевание и вязку батонов. Готовые батоны подвергают подсушке, обжарке, варке и охлаждению в соответствии с действующей технологической инструкцией по производству вареных колбас.

В результате использования белково-жировой эмульсии в количестве 20-25% вареные колбасы обладают упругой консистенцией, монолитной структурой и высокими органолептическими показателями.

Предлагаемый способ производства вареных колбас поясняется следующими примерами конкретного выполнения:

Пример 1. Охлажденные полутуши направляют на разделку, обвалку и жиловку. Жилованную говядину измельчают на волчке через решетку с отверстиями диаметром 3 мм. Мясо подвергают посолу в камере созревания. Затем при составлении фарша (см. табл. 6) в куттер к измельченной говядине добавляют БЖЭ в количестве 20%. В состав БЖЭ входят следующие компоненты: СКИНПРОТ А 105 - 10%), жировая смесь - 45%, водный настой из плодов шиповника Даурского - 45%.

В конце приготовления фарша добавляют посолочную смесь, предусмотренную рецептурой. Куттеруют смесь 5-6 мин, при этом в первой половине куттерования небольшими порциями добавляют холодную воду или чешуйчатый лед.

На следующем этапе фарш шприцуют, вяжут, навешивают на рамы, готовые колбасные батоны подвергают термической обработке, затем охлаждают.

Выход вареных колбас из говядины с использованием БЖЭ составляет 113,5%. Биологическая ценность - 76,0%. Соотношение ω₆:ω₃ ПНЖК достигает 10:1. Суммарное содержание антиоксидантов равняется 1,9 мг/см³.

Пример 2. Охлажденные полутуши направляют на разделку, обвалку и жиловку. Жилованную говядину измельчают на волчке через решетку с отверстиями диаметром 3 мм. Мясо подвергают посолу в камере созревания. Затем при составлении фарша (см. табл. 7) в куттер к измельченной говядине добавляют БЖЭ в количестве 25%. В состав БЖЭ входят следующие компоненты: СКИНПРОТ А 105 - 10%), жировая смесь - 45%, водный настой из плодов шиповника Даурского - 45%.

В конце приготовления фарша добавляют посолочную смесь, предусмотренную рецептурой. Куттеруют смесь 6-7 мин, при этом в первой половине куттерования небольшими порциями добавляют холодную воду или чешуйчатый лед.

На следующем этапе фарш шприцуют, вяжут, навешивают на рамы, готовые колбасные батоны подвергают термической обработке, затем охлаждают.

Выход вареных колбас из говядины с использованием БЖЭ составляет 115,1%. Биологическая ценность - 76,9%. Соотношение ω₆:ω₃ ПНЖК достигает 10:1. Суммарное содержание антиоксидантов равняется 2,1 мг/см³.

Введение в состав вареных колбас из говядины белково-жировой эмульсии на основе белкового препарата СКИНПРОТ А 105, высокоэффективной жировой смеси и настоя из плодов шиповника повышает функционально-технологические показатели, пищевую и биологическую ценность готового продукта, что позволит повысить выход, удлинить срок хранения и обогатить мясопродукт необходимыми для организма человека микронутриентами с антиоксидантными свойствами.

Использование заявляемого способа позволит:

- увеличить водоудерживающую способность колбасного фарша;

- улучшить органолептические показатели колбас с добавлением БЖЭ;

- расширить ассортимент вареных колбас, обогащенных микронутриентами с высокой антиоксидантной активностью;

- обеспечить высокую биологическую эффективность жирового компонента за счет оптимального соотношения со₆ и со₃ ПНЖК;

- удлинить срок хранения вареных колбас.