Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РУБЛЕНЫХ 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, B.B. Ботвинникова, H.B. Попова, Л.A. 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. С. 246-252).

Известен способ производства мясных рубленых полуфабрикатов с применением сонохимически обработанных рассолов (Богуш В.И. Разработка технологии производства мясных рубленых полуфабрикатов с применением сонохимических воздействий для системы общественного питания. Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Москва: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2011. - 21 с.). Способ включает подготовку сырьевых ингредиентов, приготовление насыщенного рассола (вода, соль, соли фосфорной кислоты, специи), на который воздействовали ультразвуковыми колебаниями интенсивностью 20 КГц (использование установки РКУ-0,63), внесение рассола в мясное сырье и выдержку в течение 120 минут в посоле, формовка, термообработка, охлаждение, упаковка. Автором доказано влияние сонохимически обработанного рассола на мясное сырье, что обуславливает вкус, аромат и пищевую ценность рубленых полуфабрикатов.

Однако данный способ может быть использован при посоле мяса, рыбы и морепродуктов и не распространяется на мясо птицы, в частности цыплят-бройлеров (ЦБ), обладающего особенностями химического состава и морфологического строения. Кроме того, указанный способ не учитывает термическое состояние исходного сырья, а обязательным условием при его применении является использование раствора солей фосфорной кислоты.

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.

Оценка пригодности мяса ЦБ для переработки, ориентированного на высокое качество готовых продуктов, показала, что существует неоднородность значений показателей с учетом морфологических особенностей, термического состояния мясного сырья из мяса птицы 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, в мясе ЦБ, прошедшем стадию глубокой заморозки, связь природной влаги с биополимерами разрушена, 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, A23B 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.

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 качества сырья возможно на основе использования эффектов пищевой сонохимии.

Известен способ приготовления полуфабрикатов, в частности фарша из грудных мышц ЦБ различного термического состояния, при котором используемая вода была подвергнута ультразвуковой обработке (Возможности обеспечения потребительских свойств продуктов переработки мяса птицы в условиях информационной неопределенности качества сырья / Л.А. Цирульниченко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и менеджмент». - 2014, том 8, №1. - С. 180-182). Основные параметры способа: количество воды составило 30% к массе сырья; поваренной соли - 2,5%; время выдержки - 3 часа; мясо птицы имело значение pH в диапазоне от 5,2 до 6,5 единиц и измельчалось через решетку диаметром 5 мм. По сравнению с известными способами отмечен положительный эффект в изменении влагоудерживающей способности (ВУС), а длительное выдерживание сырья ведет к упрочнению структуры и позволяет свести потери влаги к минимуму.

К недостаткам способа следует отнести относительную продолжительность цикла приготовления фарша (время выдержки не менее 3 часов, а то и более). Кроме того, при подготовке рассола для рубленых полуфабрикатов 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.

В основу изобретения положена задача, которая заключается сокращении продолжительности технологического цикла, в повышении потребительских свойств полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров.

Указанная задача решается тем, что в способе производства рубленых полуфабрикатов из мяса цыплят-бройлеров, включающем подготовку сырья, измельчение его, приготовление активированного ультразвуковыми колебаниями рассола, содержащего воду и соль, добавление в него нитрита натрия, специй, внесение рассола в мясное сырье, выдержку, формование, упаковку, охлаждение, согласно изобретению в зависимости от исходного состояния сырья, рассол активируют методом ультразвуковой кавитации с частотой механических колебаний 22 кГц, мощностью 180 Вт при охлажденном мясном сырье в течение 1,8 мин, при подмороженном сырье - в течение 2,1 мин, при дефростированном сырье - в течение 2,3 мин, а выдержку для охлажденного и подмороженного сырья осуществляют в течение 2 час, а для дефростированного сырья - в течение 2,5 час.

Особенностью предлагаемого способа является встраивание ультразвукового воздействия на этапе приготовления рассола (вода + соль) и установление режимов ультразвукового воздействия в зависимости от неоднородности фунционально-технологических свойств (ФТС) мяса ЦБ. Воздействие УЗ на рассол заданной концентрации обеспечивает более высокую растворимость соли, влияет на ВУС, причем наблюдается рост значения показателя уже на первой стадии посола: для фаршей, изготовленных из охлажденного сырья, он составляет 82%, для фаршей из подмороженного сырья - 80%, для фаршей из дефростированного сырья - 75%. ВУС при использовании УЗ повышается в среднем на 20% относительно фарша по прототипу.

Предлагаемый способ производства натуральных рубленых полуфабрикатов из мяса ЦБ позволяет улучшить ФТС (увеличение ВУС в среднем на 7%), увеличить выход продукта на 5%, а также улучшить органолептические показатели и создать базовые условия для гидратации белков в условиях информационной неопределенности качества сырья. Полученные данные хорошо согласуются с теорией надтепловой кавитационной дезинтеграции воды в составе рассолов, за счет чего увеличивается энергия связи ее диполей с полярными центрами молекул аминокислот. Таким образом, увеличивается энергия связи и формируется плотная гидратная оболочка.

При кавитации в воде генерируются гигантские импульсы давления, вызывающие соответствующие ее деформации, которые распространяются в ней со скоростью звука. Трансформация потенциальной энергии этих деформаций реализует надтепловой механизм разрушения молекулярных ассоциатов, при этом лишь вода переходит в термодинамически неравновесное состояние, а растворенная в ней поваренная соль полностью диссоциирует на ионы, которые будут иммобилизированы полярными мономолекулами воды либо прочно связаны в образующихся сольватных оболочках белка, что обеспечивает высокое увеличение гидратационных свойств (В.И. Богуш, автореф. диссертации).

Предлагаемая корректировка технологии производства рубленых полуфабрикатов из мяса ЦБ позволяет сократить время посола и снизить потери при термической обработке на 5%, а также исключить соли фосфорной кислоты и, как следствие, повысить безопасность продукта для конечного потребителя.

Результаты товароведной оценки качества продуктов переработки мяса ЦБ, полученных на основе эффектов кавитации, в сравнении с традиционными позволяют констатировать улучшение их потребительских характеристик и стойкость в хранении.

Способ осуществляют следующим образом.

В подготовленные мясные фарши из мяса цыплят-бройлеров, поступающего на переработку в охлажденном, или подмороженном, или дефростированном состоянии, вводят жидкие пищевые среды - рассолы в количестве 30% к массе сырья. Рассол (вода + соль) предварительно активируют УЗ с частотой механических колебаний 22 кГц. Параметры обработки с учетом видов сырья следующие:

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

- подмороженное сырье - 180 Вт, 2,1 мин;

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

После введения активированного УЗ рассола выдержку рубленых полуфабрикатов проводят по схеме: 2 часа - охлажденное и подмороженное сырье; 2,5 часа - дефростированное сырье. Затем осуществляют формование, фасовку, упаковку, охлаждение.

Органолептическая оценка качества полученных полуфабрикатов показала, что рубленые 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).

Для опытных образцов рубленых полуфабрикатов типа «Нагетсы», изготовленных в соответствии с предлагаемым способом, был отмечен более типичный мясной вкус с преобладанием оценки по данному критерию на 0,9 балла относительно контрольного (традиционного) образца; образцы также отличаются гармоничностью сформированного флевора и его интенсивностью - оценки по данным критериям приближены к максимуму - 9,8 балла.

Заявителем на конкретных примерах проведено исследование влияния эффектов кавитации на потребительские свойства продуктов переработки мяса птицы и их изменения в процессе хранения.

В исследуемых образцах фаршей, полученных на основе эффектов кавитации, было идентифицировано 15 соединений (таблица), среди которых легколетучие фракции пиразина и 4-пиперидон тетраметила, участвующие в формировании аромата готового продукта.

Интенсификация процесса экстракции летучих органических соединений под действием ультразвука позволяет обеспечить более высокие сенсорные характеристики готового продукта после его термической обработки в течение всего срока хранения, что согласуется с результатами дегустационного анализа.

Примеры конкретного осуществления способа

Пример 1. Производство рубленого полуфабриката из охлажденного мяса ЦБ.

Подготовленное сырье измельчают на решетках диаметром 5 мм, затем приготавливают рассол из воды и соли (2,5%), на который воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 22 кГц. Мощность ультразвуковых колебаний устанавливают - 180 Вт и воздействуют на рассол в течение 1,8 мин. Этого времени достаточно, чтобы поваренная соль полностью растворилась в воде и произошло прочное связывание с сольватными оболочками белка. При меньшем времени воздействия соль раствориться не полностью, при большем - произойдет повышение температуры рассола, что может способствовать денатурации белков, поэтому увеличение нецелесообразно. Затем в активированный рассол добавляют нитрит натрия и специи (чеснок, перец). Приготовленный указанным образом рассол вносят в мясное сырье и выдерживают в течение 2 часов (тогда как в известном способе выдержка в течение 3 часов и более). После выдержки осуществляют формование, упаковку и охлаждение полуфабриката.

Полуфабрикат обеспечивает улучшение органолептических характеристик по критериям: «вкус и аромат», кроме того, идентифицированы соединения пиразина и 4-пиперидон тетраметила, «консистенция». Отмечено увеличение содержания аминного азота до 0,56 мг %, летучих жирных кислот до 22 мг/100 г.

Пример 2. Производство рубленого полуфабриката из подмороженного мяса ЦБ.

Подготовленное сырье измельчают на решетках диаметром 5 мм, затем приготавливают рассол из воды и соли (2,5%), на который воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 22 кГц. Мощность ультразвуковых колебаний устанавливают - 180 Вт и воздействуют на рассол в течение 2,1 мин. Этого времени достаточно, чтобы поваренная соль полностью растворилась в воде и произошло прочное связывание с сольватными оболочками белка. При меньшем времени воздействия соль раствориться не полностью, при большем - произойдет повышение температуры рассола, что может способствовать денатурации белков, поэтому увеличение нецелесообразно. Затем в активированный рассол добавляют нитрит натрия и специи (чеснок, перец). Приготовленный указанным образом рассол вносят в мясное сырье и выдерживают в течение 2 часов (тогда как в известном способе выдержка в течение 3 часов и более). После выдержки осуществляют формование, упаковку и охлаждение полуфабриката.

Полуфабрикат обеспечивает улучшение органолептических характеристик по критериям: «вкус и аромат», кроме того, идентифицированы соединения пиразина и 4-пиперидон тетраметила, «консистенция». Отмечено увеличение содержания аминного азота до 0,56 мг %, летучих жирных кислот до 22 мг/100 г.

Пример 3. Производство рубленого полуфабриката из дефростированного мяса ЦБ.

Подготовленное сырье измельчают на решетках диаметром 5 мм ,затем приготавливают рассол из воды и соли (2,5%), на который воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой 22 кГц. Мощность ультразвуковых колебаний устанавливают - 180 Вт и воздействуют на рассол в течение 2,3 мин. Этого времени достаточно, чтобы поваренная соль полностью растворилась в воде и произошло прочное связывание с сольватными оболочками белка. При меньшем времени воздействия соль раствориться не полностью, при большем - произойдет повышение температуры рассола, что может способствовать денатурации белков, поэтому увеличение нецелесообразно. Затем в активированный рассол добавляют нитрит натрия и специи (чеснок, перец). Приготовленный указанным образом рассол вносят в мясное сырье и выдерживают в течение 2,5 часов (тогда как в известном способе выдержка в течение 3 часов и более). После выдержки осуществляют формование, упаковку и охлаждение полуфабриката.

Полуфабрикат обеспечивает улучшение органолептических характеристик по критериям: «вкус и аромат», кроме того, идентифицированы соединения пиразина и 4-пиперидон тетраметила, «консистенция». Отмечено увеличение содержания аминного азота до 0,56 мг %, летучих жирных кислот до 22 мг/100 г.

Внедрение ультразвуковой обработки пищевых жидких сред, а именно рассола, при производстве рубленых полуфабрикатов из мяса ЦБ позволит интенсифицировать процесс посола за счет активной гидратации белков, улучшить физико-химические (увеличение содержания продуктов протеолиза и флеворобразующих веществ: аминного азота до 0,56 мг %, летучих жирных кислот до 22 мг/100 г, как следствие, формирование необходимых вкусоароматических характеристик) и микробиологические показатели качества полуфабрикатов (КМАФАнМ 2,8×10³), обеспечивая его хранимоспособность, а также использовать исходное сырье различного термического состояния.