Наукові основи технології переробки м’ясної сировини з використанням ферментних препаратів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук: 05.18.16 – технологія продуктів харчування

Abstract

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології кулінарної продукції на основі м’ясної сировини з підвищеним вмістом сполучної тканини, ферментованої ротеолітичним ферментним препаратом протомегатеріном Г20Х та його компо-зиціями з папаїном. Вперше розроблено теоретичну модель ферментативного протеолізу білків протоме-гатерином Г20Х, папаїном та їх композиціями за різних співвідношень ферментних препаратів. Доведено доцільність одночасного використання протомегатерину Г20Х з папаїном у складі композицій. Обґрунтовано параметри ферментативного протеолізу м’ясної сировини з різним рівнем вмісту сполучної тканини, розроблено наукові основи технології кулінарної продукції з її використанням. Встановлено, що формування технологічних показників про-дукції під впливом ферментативного протеолізу обумовлене гідролітичними змінами білків м’ясних систем, збільшенням вмісту розчинного оксипроліну, зміною мікроструктури тка-нини, рухливості водної компоненти. Вперше комплексно досліджено фізико-хімічні, структурно-механічні, функціональні, технологічні та мікробіологічні показники нової продукції, визначено її харчову та біологіч-ну цінність, мікробіологічну безпечність, умови та терміни зберігання. Вперше розроблено наукові підходи до тестування ризику утворення гетероциклічних ароматичних амінів у на-півфабрикатах з ферментованої м’ясної сировини. Проведено комплекс заходів щодо впровадження розроблених технологій у підприєм-ствах м’ясопереробної галузі та ресторанного господарства України. Доведено соціально-економічну ефективність виробництва кулінарної продукції на основі ферментованої м’ясної сировини з підвищеним вмістом сполучної тканини

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии кулинарной продукции на основе мясного сырья с повышенным содержанием соединительной ткани, ферментированного протеолитическими ферментными препаратами и их композициями. Впервые разработана и экспериментально подтверждена теоретическая модель ферментативного протеолиза белка протомегатерином Г20Х, папаином и их композициями при различном соотношении ферментных препаратов. Впервые установлены количественные закономерности протеолитического действия ферментного препарата протомегатерин Г20Х и его композиций с папаином, позволяющие, с надежностью не менее 95%, определить основные параметры протеолиза мясного сырья с повышенным содержанием соединительной ткани в технологиях кулинарной продукции и адекватно спрогнозировать направленное формирование его технологических свойств. Установлено, что формирование функционально-технологических и реологических свойств мясного сырья при его ферментативном протеолизе обусловлено увеличением со-держания растворимых продуктов гидролиза белков (в 1,6…1,8 раза) и оксипролина в растворимой фракции (в 3,3…9,5 раза), изменением фракционного состава мышечных белков, микроструктуры ткани и подвижности водной компоненты. Впервые показано, что ферментативный протеолиз обеспечивает снижение окислительных процессов липидов мясного сы-рья по показателям перекисного и тиобарбитурового чисел и стабильность микробиологических показателей при хранении. Обоснованы условия и сроки хранения ферментированного говяжьего фарша в замороженном состоянии в течение 75 суток, полуфабриката белкового с влажностью (86±1)% при температуре (4±2)° С – до 12×60 2 с; полуфабриката белкового с влажностью (5,0±0,2)% при температуре (18±2)° С в вакуумной упаковке – до 180 суток. Разработаны и научно обоснованы ресурсосберегающие технологии мясных натуральных и рубленых полуфабрикатов, полуфабриката белкового и кулинарных изделий из сырья с повышенным содержанием соединительной ткани, ерментированного протомегате-рином Г20Х и его композициями с папаином. Установлены рациональные уровни введения в рецептуру фаршей полуфабриката белкового с влажностью (86±1)% в количестве 5…10%, а также обогащённой рисовой муки и тыквенной клетчатки в рецептуры комбинированных мясных изделий из ферментированного сырья в количестве 7…8%. Впервые комплексно исследованы технологические, структурно-механические и микроструктурные характеристики, химический состав, биологическая ценность и микробиоло-гические показатели мясных натуральных, рубленых и комбинированных полуфабрикатов и кулинарных изделий. Установлено, что ферментативный протеолиз не приводит к суще-ственным изменениям их химического состава, позволяет регулировать технологические и структурно-механические свойства: повышает влагосвязывающую способность, снижает подвижность водной компоненты, улучшает реологические характеристики (модуль упругости, вязкость и адгезию), не приводит к ухудшению микроструктуры. Впервые разработаны научные подходы к тестированию риска накопления гетероциклических ароматических аминов (ГАА) в мясной кулинарной продукции. Экспериментально доказаны безопасные уровни содержания предшественников ГАА в кулинарных изделиях, приготовленных с использованием ферментированного мясного сырья и различных способов тепловой обработки. Преимущества использования ферментативного протеолиза при производстве мясных натуральных и рубленых полуфабрикатов и кулинарных изделий (рациональное использование белоксодержащего мясного сырья, расширение ассортимента мясных изделий, улучшение экономических показателей при сохранении высоких органолептических характеристик, показателей пищевой и биологической ценности в пределах требований ФАО/ВОЗ) под-тверждены расчетами интегрального показателя качества. Проведен комплекс организационно-технических мероприятий по внедрению научных разработок в практику предприятий мясоперерабатывающей промышленности и ресторанного хозяйства Украины и в учебный процесс. Социально-экономический эффект от внедрения новых мясных натуральных и рубленых полуфабрикатов и кулинарных изделий состоит в более полном вовлечении в технологические процессы мясного сырья с высоким содержанием соединительной ткани, расширении ассортимента и снижении цены на продукцию

This dissertation is devoted to the scientific proof and development of technology of culi-nary products made from raw meat with higher amount of connecting tissue, fermented with proteolytic enzymatic preparations and their compositions. The theoretical model of enzymatic proteolysis of proteins with protomegaterin G20X, pa-pain and with compositions of these enzymatic preparations at different proportions was first devel-oped. The possibility of the simultaneous use of protomegaterin G20X and papain in composition was forecasted. Parameters of enzymatic proteolysis of raw meat at different levels of connecting tissue were validated, scientific bases of technology of culinary products were developed. It was determined that forming the technological indexes of products under influence of enzymatic proteolysis depends on hydrolytic changes of protein component of the meat systems, increase in content of soluble hydroxy-proline, change of microstructure of a tissue and mobility water compo-nents. For the first time complex analysis of physical, chemical, structural, mechanical, functional, technological and microbiological indexes of new products was done. Nutritive and biological value, microbiological safety, terms and conditions of use were determined. The scientific approach of testing the safety of culinary products made from fermented raw meat by determination of the content of kreatin (kreatinine), glucose and free amino acids – which can convert into carcinogenic substances (heterocyclic arylamines) during thermal treatment was first developed. The complex arrangements on introduction of the developed technologies in the enterprises of meat-processing industry and restaurant economy of Ukraine were conducted. Socio-economic efficiency of production of culinary products made from fermented raw meat with high level of connecting tissue was proven.