CC BY
91
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
7. Ovchinnikov, A.S. The strategy of integrated rural development and effective functioning of the agro-industrial complex of the Volgograd region in the WTO [Text]/ A.S. Ovchinnikov, N.N. Balashova, N.V. Ivanova // Economics of Agricultural and Processing Enterprises. - 2014. -№ 1. - P. 16-20.
8. Prilutskiy, V.I. The electrochemically activated water: anomalous properties, mechanism of biological action [Text]/ V.I. Prilutskiy, V.M. Bahir. - М.: ARSIIMT, 1995. -228 p.
9. Semenenko, S.Y. Irrigation systems with water activation module [Text]/ S.Y. Semenenko, V.G. Abezin // Scientific Life. - 2012. - № 3. - P. 126-131.
10. Efficiency of cultivation of tomatoes under drip irrigation using electrochemically activated water [Text]/S.Y. Semenenko, E.I. Chushkina, М. N. Lytov, А. N. Chushkin // Fertility. - 2014. -№2. - P. 38-41.
E-mail: [email protected]
УДК 637.521.47 + 546.15
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУРЫ ПОЛУФАБРИКАТОВ РУБЛЕНЫХ В УСЛОВИЯХ ЙОДОДЕФИЦИТА
OPTIMIZATION OF THE COMPOUNDING OF SEMI-FINISHED PRODUCTS CHOPPED IN THE CONDITIONS OF IODINE DEFICIENCY
В.Н. Храмова1,2, доктор биологических наук, профессор В.А. Коновалов1, магистрант И.В. Мгебришвили1, ассистент
V. N. Hramova, V.A. Konovalov, I.V. Mgebrishvili
волгоградский государственный технический университет
2Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, г. Волгоград
Volgograd State Technical University 2Volga region Meat and Diary Products Processing Research Institute
Статья посвящена проблеме расширения ассортимента функциональной продукции из мяса. Обоснована необходимость разработки рецептур продуктов питания, обогащенных незаменимыми микронутриентами. Научно обоснован и экспериментально доказан положительный эффект от применения обогащенных белковых добавок растительного происхождения, а именно нутового экструдата в технологии производства мясных полуфабрикатов. Помимо этого, изложены технологические основы производства полуфабрикатов рубленых с использованием йодированных добавок. Целью исследования являлось получение готовой продукции, обогащенной таким незаменимым микроэлементом, как йод. Опытные образцы вырабатывали по традиционной технологии на кафедре «Технология пищевых производств» ВолгГТУ при использовании производственных мощностей КЦ УНЦ «Технолог». Вносимой добавкой являлся экструдат из бобов нута, получаемый на базе ФГБНУ Поволжского научно-исследовательского института производства и переработки мясомолочной продукции, путем предварительного проращивания в растворе йодистого калия. Добавку вносили в фарш после измельчения и гидратировали в соотношении, согласно рецептуре. Далее образцы отправляли на формование и дальнейшее замораживание. В ходе эксперимента исследована динамика изменения содержания йода в процессе хранения замороженных полуфабрикатов, проведены органолептические испытания готовой продукции, определено остаточное количество йода в полуфабрикатах.
Article is devoted to a problem of expansion of the range of the functional production from meat. Need of development of compoundings of the food enriched with irreplaceable micronutrients is proved. The positive effect from application of the enriched proteinaceous additives of a phytogenesis, namely a extrudate of chick-pea, in the production technology of meat semi-finished products is
181
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
evidence-based and experimentally proved. In addition, technological bases of production of semifinished products of the iodated additives, chopped with use, are explained. A research objective was receiving the finished goods enriched with such irreplaceable microcell as an iodine. Test pieces developed on traditional technology on Technology of Food Productions chair of VSTU when using productive capacities of educational and laboratory «Tekhnolog». The brought additive was the extrudate from chick-pea beans received on the basis of Volga region research institute of production and processing of meat and dairy production, by a preliminary cultivation in solution of potassium iodide. The additive was brought in forcemeat after a refinement and hydrated in the ratio, according to a compounding. Further exemplars sent for formation and further freezing. During experiment dynamics of change of the maintenance of iodine in the course of storage of the frozen semi-finished products is investigated, organoleptic tests of finished goods are carried out, the residual amount of iodine in semi-finished products is defined.
Ключевые слова: йод, нут, обогащение, полуфабрикат мясной рубленый.
Key words: iodine, chick-pea, enrichment, semi-finished product the meat chopped.
Введение. В настоящее время на современном рынке сложилась такая ситуация, при которой российские производители животноводческой продукции пока не могут в полном объеме обеспечить необходимый уровень продуктов адекватного питания. То есть продуктов, сочетающих в себе не только хорошие органолептические свойства, но и помогающие организму восполнить недостающие жизненно важные вещества. Особенно остро данная ситуация проявила себя в виду роста цен на сырье, колебаний спроса и предложения на мясную продукцию, нестабильности качества сырья и роста цен на энергоносители. В таких сложных экономических условиях целесообразным становится частичная замена мясного сырья на растительные сырьевые ресурсы регионального происхождения.
В последнее время, на современном этапе развития пищевой промышленности, широко дискутируется проблема йододефицита среди населения и является предметом исследования ряда научных школ США, Великобритании, Японии [9, 10]. Озабоченность специалистов вызывает тенденция к росту заболеваемости йоддефицитными болезнями, несмотря на проводимый комплекс профилактических мер по их предупреждению [2]. Представленные сведения подтверждают актуальность применения дополнительных мер по снабжению населения йодом, путем введения в рацион продуктов питания, обогащенных йодом. Уже сейчас нашими соотечественниками активно ведутся исследования, касающиеся придания функциональных свойств молочным продуктам [6], а также установлено положительное влияние йодсодержащих добавок на физикохимические и технологические свойства молока, полученного от подопытных животных [5]. Не отстает и мясная отрасль, где разрабатываются подходы к использованию в рационах скота кормовых добавок, содержащих йод в органической форме [3].
Для обогащения мясных продуктов йодом используются различные йодсодержащие добавки, которые условно можно разделить на растительные, неорганические и органические. Вносить эти вещества в обогащаемые продукты рекомендуется на тех стадиях технологического процесса, которые обеспечивают достаточное распределение элемента по массе продукта, простоту внесения, и исключают, по возможности, повреждающее технологическое воздействие [4]. Один из наиболее распространённых способов обогащения - введение йодированной соли. Однако следует помнить, что йод улетучивается из соли при неправильном хранении. В связи с чем, приемлемым решением становится введение пищевых добавок нового поколения, в частности нутового экструдата, обогащенного органическим йодом.
182
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Для получения такой добавки семена нута в специальной емкости покрывают раствором йодида калия заданной концентрации, после чего нут проращивают. В это время в ходе биохимических реакций происходит переход йода из неорганической в органическую форму. Далее после высушивания бобы нута помещают в экструдер, где температура достигает 160 °С и давления 50 атм. При выбросе нута из аппарата давление резко падает, вода внутри клеток превращается в пар и увеличивается в объеме в тысячу раз. Структура клеток вспучивается взрывом изнутри, и поверхность компонентов бобов нута увеличивается больше, чем после помола и становится более доступной для взаимодействия с пищеварительными соками и ферментами [1].
В связи с вышеизложенным, была поставлена цель разработать рецептуру и технологию производства мясных изделий с использованием нутового экструдата, а именно полуфабрикатов рубленых, позволяющих с успехом решить задачу выпуска функциональных продуктов питания, доступных для широкого круга потребителей, в условиях йододефицита. Для анализа эффективности использования нутового экструдата как источника обогащения полуфабрикатов органическим йодом, было изучено изменение показателя содержания йода в продукте в зависимости от количества вносимой добавки и способа термической обработки. Направление исследований обусловлено способностью йода улетучиваться со временем и разрушаться под действием различных методов термообработки.
Материалы и методы. Материал исследования составляли три образца полуфабрикатов рубленых с разным содержанием нутового экструдата. Контрольным служил образец «К» с нулевым содержанием вносимой добавки.
Для установления остаточного количества йода в процессе хранения использовался метод минерализации проб с дальнейшим подсчетом сухих веществ. О характере изменения содержания микронутриента в полуфабрикатах в зависимости от вида термической обработки судили по результатам лабораторных испытаний, основанных на колориметрическом методе определения йода. Исследование проводили на фотоэлектроколориметре AE-30F-8a.
Результаты. На первом этапе экспериментальных исследований было изучено изменение содержания йода в результате жарки (образец 1) и приготовления на пару (образец 2) полуфабрикатов рубленых. В 100 г нута содержалось 280 мкг йода. Нуто-вый экструдат вносили вместо основного сырья в сухом виде в количестве 5 и 10 %. Далее проводилось гидратирование питьевой водой в соотношении 1 : 4. В результате чего количество вносимого компонента составило 20 и 40% или 20 и 40 г на 100 г несоленого сырья.
После выработки часть опытных образцов отправили в морозильную камеру на 24 ч с целью проведения лабораторных исследований на содержание остаточного количества микронутриента в продукте в процессе хранения при температуре минус 8 °С (таблица 1).
Таблица 1 - Содержания йода в образцах в процессе хранения
Исследуемый объект Содержание йода, мкг на 100 г
в начале хранения через 24 ч
Образец 1 53,3 53,28
Образец 2 104,8 103,76
В результате лабораторных испытаний установлено, что потери замороженного продукта в течение 24 ч при температуре минус 8 °С составили 0,03 %, в течение 30 сут. улетучивается 0,9 % йода, что является незначительным показателем.
183
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Далее в зависимости от вида термической обработки определяли динамику изменения содержания йода в полуфабрикатах рубленных. В ходе эксперимента получены количественные значения содержания микроэлемента в трех образцах (таблица 2).
Таблица 2 - Содержания йода в образцах в зависимости от вида термообработки
Показатель Полуфабрикаты рубленые
образец «К» образец 1 образец 2
Содержание йода, мкг на 100 г
до термообработки 22,5 53,3 105,7
после жарки < 10 44,1 88,7
после приготовления на пару < 10 42,6 84,5
Представленные данные показывают, что в процессе обработки паром потери йода составили 16 % против 20 %, потерянных в процессе жарки. Это может быть объяснено более высокой устойчивостью микроэлемента к влажному воздуху, чем к контакту с горячей поверхностью. Следует отметить, что в контрольном образце не удалось определить содержание микронутриента, так как используемое оборудование улавливает значение содержания йода от 10 мкг. Анализируя полученные показатели можно констатировать, что приготовление на пару является наиболее предпочтительным способом термической обработки для максимального сохранения органического йода в готовом продукте. Норма потребления таких полуфабрикатов для взрослого человека составляет 140 г готового продукта в сутки, для беременных женщин - 175 г. Это обеспечивает поступление в организм до 33% дневной потребности в микронутриенте.
Внесение обогащенного нутового экструдата позволяет не только повысить содержание необходимого организму органического йода, но и уменьшает потери влаги при термической обработке и хранении, улучшает структуру продукта, а также влияет на улучшение консистенции. Однако чрезмерное внесение данной добавки негативно сказывается на вкусе готового продукта. Доказано, что добавление большого количества экструдата придает горечь полуфабрикатам, прошедшим кулинарную обработку. Учитывая, что размер вносимой добавки влияет на конечные органолептические показатели, проведены дегустации опытных образцов, прошедших термическую обработку (таблица 3).
Таблица 3 - Органолептические показатели опытных образцов
Критерий оценки Полуфабрикаты рубленые
образец 1 образец 2
Аромат приятный, пряный, без постороннего запаха со слабовыраженным ароматом чеснока и специй приятный «хлебный» запах
Консистенция мягкая, некрошливая, однородная чрезмерно мягкая, рыхлая, крошливая
Вкус хороший, мясной и сочный, в меру соленый, пряный слабовыраженный мясной, в меру соленый, сочный, ощущается горечь
Таким образом, в результате проведенной дегустации установлено, что образец 1 собрал большее количество положительных отзывов, чем образец 2 с более высоким содержанием нутового экструдата. Известно, что вкус - основополагающий фактор при
184
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
выборе того или иного продукта. Образец полуфабрикатов №1 обладает более выраженным вкусом и хорошей сочностью ввиду высокой влагоудерживающей способности мясного фарша. Следует отметить, что во втором образце ощущалась горечь, которая обусловлена большим количеством вносимого нутового экструдата. Следовательно, предпочтительные параметры внесения экструдата - 5 % сухого вещества к массе несоленого сырья, гидратированного в соотношении 1 : 4.
Далее экспертам предложили оценить приготовленные полуфабрикаты по 5-балльной шкале по различным критериям, после чего все показатели суммировались для определения суммарного бала, полученного образцами в ходе органолептических
испытаний (рисунок 1).
зо
■ Образец! □ Образец2
Рисунок 1- Суммарная оценка органолептических исследований полуфабрикатов рубленых
Обобщенные результаты исследований свидетельствуют о том, что опытный образец 1 имеет более высокую оценку. Такие показатели позволяют утверждать, что наиболее оптимальным решением является производство полуфабрикатов рубленых с внесением нутового экструдата, обогащенного органическим йодом количеством 5% сухого вещества к массе несоленого сырья.
Обсуждение. Проведенный авторами анализ современного состояния и перспектив развития производства полуфабрикатов рубленых с добавлением нутового экстру-дата показали, что разработка и внедрение в массовое производство обогащенных продуктов с направленным изменением их состава с целью ликвидации существующего дефицита микронутриентов в рационах питания различных целевых групп населения РФ является своевременной и крайне актуальной. Установлено, что рацион современного человека часто не обеспечивает достаточного поступления необходимых микроэлементов [8]. Частично ликвидировать такой дефицит возможно за счет правильного подбора и потребления традиционных продуктов питания. Однако, ни один, даже самый оптимальный рацион, составленный из таких продуктов, не может полностью обеспечить организм человека эссенциальными нутриентами, прежде всего минеральными веществами [7]. Это обосновывает целесообразность разработки и производства обогащенных продуктов питания, в частности полуфабрикатов рубленых, специально предназначенных для восполнения недостаточного поступления в организм незаменимых компонентов. Представленная добавка, способ ее внесения и метод последующей
185
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
тепловой обработки в совокупности позволяют максимально сохранить как эндогенные, так и внесенные полезные вещества при одновременном улучшении потребительских качеств изделий. Помимо этого, введение нута в экструдированном виде позволяет повысить влагоудерживающую способность фарша, что благоприятно сказывается на выходе готовой продукции, а внесение добавки в качестве частичной мясного сырья обеспечивает его экономию в условиях крупного производства.
Заключение. Таким образом, разработана оптимальная рецептура обогащенных полуфабрикатов рубленых, а также отработаны технологические приемы внесения йодированного нута. Помимо этого, определен рекомендуемый способ термической обработки исследуемого продукта. Разработанный способ обогащения легко осуществим, и может быть рекомендован для применения в производственных масштабах. Полученные результаты могут быть использованы для расширения ассортиментной линейки аналогичной продукции функциональной направленности.
Библиографический список
1. Бакуменко, О.Е. Технология обогащенных продуктов питания для целевых групп. Научные основы и технология [Текст] / О.Е. Бакуменко. - М.: ДеЛи принт, 2013.
2. Браверман, Л.И. Болезни щитовидной железы [Текст]/ Л.И. Браверман// Медицина. -
2006.
3. Инновационные подходы к обогащению мясного сырья органическим йодом [Текст]/ И.Ф. Горлов, Д.А. Ранделин, М.В. Шарова, Т.М. Гиро // Мясная индустрия. - 2012. - № 2. -
С. 34-36.
4. Иододефицитные заболевания в России. Простое решение сложной проблемы [Текст] Г.А. Герасимов, В.В. Фадеев, Н.Ю. Свириденко, Г.А. Мельниченко, И.И. Дедов. - М., 2005.
5. Мосолова, Н.И. Обогащение козьего молока и продуктов детского питания на его основе органическим йодом и селеном [Текст] / Н.И. Мосолова, А.А. Короткова, В.Н. Храмова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - № 3. - С. 55-57.
6. Функциональные продукты из козьего молока [Текст]/ Д.И. Ахтямова, Д.В. Лепехина, И.В. Мгебришвили, Е.Н. Воронцова, И.Ф. Горлов, О.П. Серова, А.А. Короткова, Е.А. Селезнева //Всероссийский студенческий конкурс «Лучший Российский продукт. Ecotrophelia Russia 2012» : матер. / ФГБОУ ВПО «Саратовский гос. аграрный ун-т им. Н.И. Вавилова». - Саратов, 2012. - C. 48-55.
7. Эрл, М. Разработка пищевых продуктов [Текст]/ М. Эрл, Н. Эрл, А. Андерсон. -Санкт-Петербург: Профессия, 2004.
8. Юдина, С. Б. Технология продуктов функционального питания [Текст]/ С. Б. Юдина. - М.: ДеЛи принт, 2008.
9. Ghosh, S. Bioactive natural compounds for the treatment of gastrointestinal disorders (Review) [Text]/ S. Ghosh, R.J. Playford // Clinical Science, 2003.
10. Faryabi, B. Functional Foods Containing Whey Proteins (Book Chapter) [Text] / B. Faryabi, S. Mohr, C.I. Onwulata, S.J. Mulvaney // Whey Processing, Functionality and Health Benefits, 2009. - P. 213-226.
Literature List:
1. Bakumenko, О.Е. The technology-rich foods for the target groups. Scientific basis and technology [Text] / О.Е. Bakumenko. - City of Moscow: DeLi print, 2013.
2. Braverman, L.I. Thyroid disease [Text]/ L.I. Braverman// Medicine. - 2006.
3. Iodine deficiency disorders in Russia. A simple solution to a complex problem [Text]/ GA. Gerasimov, V.V. Fadeev, N.Y. Sviridenko, GA. Melnichenko, I.I. Dedov. - City of Moscow, 2005.
4. Innovative approaches to the enrichment of raw meat organic iodine [Text]/ I.F. Gorlov, DA. Randelin, M.V. Sharova, Т.М. Giro // Meat Industry. - 2012. - №2. - P. 34-36.
5. Mosolova, N.I. Enrichment of goat milk and infant foods based on its organic iodine and selenium [Text] / N.I. Mosolova, А.А. Korotkova, V.N. Hramova // Storage and processing of agricultural. - 2012. - №3. - P. 55-57.
186
***** ИЗВЕСТИЯ *****
№ 4 (40), 2015
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Functional foods from goat's milk [Text]/ D.I. Ahtyamova, D.V. Lepehina, I.V. Mgebrishvili, E.N. Vorontsova, I.F. Gorlov, OP. Serova, А.А. Korotkova, Е.А. Seleznyova // AllRussian student competition "Best Russian product. Ecotrophelia Russia 2012» : mater. / FSBEI HPO «Saratov State Agricultural University named after N.I. Vavilov». - City of Saratov, 2012. - P. 48-55.
7. Erl, M. Development of food products [Text] / M. Erl, N. Erl, А. Андерсон // City of Saint-Petersburg: Profession, 2004
8. Yudina, S.B. Technology functional food [Text] / S.B. Yudina. - City of Moscow: DeLi print, 2008.
9. Ghosh, S. Bioactive natural compounds for the treatment of gastrointestinal disorders (Review) [Text]/ S. Ghosh, R.J. Playford // Clinical Science, 2003.
10. Faryabi, B. Functional Foods Containing Whey Proteins (Book Chapter) [Text] / B. Faryabi, S. Mohr, C.I. Onwulata, S.J. Mulvaney // Whey Processing, Functionality and Health Benefits, 2009. - P. 213-226.
E-mail: [email protected]
УДК 631.3:636
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКРО- И МИКРОКОЛЕБАНИЙ ВАКУУМА В СИСТЕМАХ ДОИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
DETERMINATION OF MACRO- AND MICROVIBRATIONS VACUUM SYSTEMS MILKING EQUIPMENT
В.А. Борознин, кандидат технических наук, доцент А.В. Борознин, кандидат технических наук, доцент Л.В. Борознин, старший преподаватель
V.A. Boroznin, A.V. Boroznin, L.V. Boroznin
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agricultural University
На основании анализа представленной схемы взаимосвязи основных рабочих параметров доильного аппарата с рабочими параметрами вакуумной системы и уравнения баланса расхода воздуха выявлены основные причины нестабильной работы всех элементов ДМО, которыми являются макро- и микроколебания вакуумметрического давления в основной магистрали и под соском, возникающие в результате: потерь производительности вакуумного насоса из-за негерметичности и засоренности различных элементов, составляющих ДМО; случайных прососов при нарушении технологического процесса доения; конструктивных особенностей доильного агрегата, - и представлены методы определения величин этих колебаний. Приведены исследования, показывающие, что значительные потери вакуума наблюдаются при подъеме молоко-воздушной смеси на высоту молокопровода, поступлении в него смеси из молочного шланга (поворот потока), транспортировке по нему (шероховатость поверхности), крутоизогнутых поворотах и различных уклонах (несоблюдение правил монтажа), подсосе воздуха через дроссель коллектора (засорение) в молочную линию. Показано, что введение в конструкцию вакуумной установки устройства для стабилизации вакуума позволит повысить производительность вакуумного насоса, сократить макроколебания вакуумметрического давления и увеличить срок эксплуатации вакуумной системы. Экспериментальные данные, полученные в ходе расчетов зависимости вакуумметрического давления от производительности вакуумного насоса, позволили построить график.
Based on the analysis presented interconnection scheme main operating parameters of the milking machine to the operating parameters of the vacuum system and the air flow balance equation, identified the major causes of unstable operation of all elements of MDE, which are the macro and micro fluctuations of vacuum pressure in the main line under the teat, arising from: loss of performance of the vacuum pump for leaks and contamination of the various elements that make up the
187
