Publication text
(PDF):
Read
Download
Введение
Теоретические основы производства комбинированных продуктов из сырья животного
и растительного происхождения разработаны под руководством российских ученых Л. С. Абрамовой, Л. В. Антиповой, О. П. Дворяниновой, Н. В. Долгановой, Л. В. Донченко, Л. Г. Елисее-вой, А. И. Жаринова, Г. И. Касьянова, О. Я. Мезиновой, З. Н. Хатко, М. Е. Цибизовой и др.
В работе [1] рассмотрена возможность обогащения паштетов и мясных хлебцев расти-тельными компонентами в виде льняной муки и ягод можжевельника.
Сотрудники кафедры «Технология товаров и товароведения» Астраханского государственного технического университета (АГТУ) проанализировали товароведные свойства изготовленных на кафедре рыборастительных продуктов с использованием мяса прудовых рыб, обогащен-ных амарантовой и гороховой мукой, а также растительно-коптильными СО2-экстрактами [2–4].
В работе аспиранта Кубанского государственного технологического университета (КубГТУ) А. М. Магомедова обсуждались барьерные электрофизические и технологические приемы изготовления овощемясных паштетов [5], эффективность криогенной, электромагнит-ной, газожидкостной
и тепловой обработки сырья с целью снижения микробной обсемененности продукта.
Запатентована технология изготовления рыборастительной пасты и паштета из мяса карпа с добавлением молока, пюре из тыквы и лука, чеснока и СО2-экстрактов [6].
Представляет интерес использование коллагеновой дисперсии из кожи рыб для стабилизации структуры комбинированных паштетов [7]. С использованием методов математического планирования эксперимента разработаны технологические параметры тепловой обработки паштетов в пароконвектомате с получением продукта высокого качества [8].
Для достижения сбалансированности химического состава рыборастительного паштета в [9] было предложено включать в рецептуру овощи, мясные субпродукты и фосфатно-кальциевую минеральную добавку. Полученный продукт отличался от контрольного образца полноценным содержанием белков, жиров, макро- и микроэлементов.
К технологическим особенностям производства многокомпонентных паштетов относят высокую степень измельчения животного и растительного сырья, оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов, использование в рецептуре антибактериальных добавок [10].
С целью оптимизации аминокислотного и жирнокислотного состава паштетов Г. И. Касьянов и Э. Ю. Мишкевич предложили использовать биокорректирующие добавки [11, 12]. Внимание исследователей привлекает проблема расширения ассортимента комбинированных паштетов и использование в качестве белковой составляющей нетрадиционного мясного сырья и муки из семян бобовых культур [13].
Регулирование структуры, пищевой и биологической ценности паштетов стало возможным благодаря использованию коллагеновых эмульсий [14].
Условия производства комбинированных паштетов позволяют обогащать их состав органическими формами эссенциальных микроэлементов – йода, кобальта, марганца, селена и цинка [15]. Известно, что при тепловой обработке животного и растительного сырья теряется значительная часть водо- и жирорастворимых витаминов, что требует дополнительного включения
в рецептурный состав паштетов высоковитаминного растительного сырья или витаминных концентратов [16]. Повысить конкурентоспособность паштетных масс стало возможным благодаря фасовке в мелкую тару и включению в рецептуру дигидрокверцетина как природного иммуно-модулятора [17].
Технологи КубГТУ предложили осуществлять коррекцию состава паштетов растительными криопорошками и СО2-экстрактами [18, 19]. Мясорастительные и рыборастительные паштеты относятся к идеальным продуктам функционального назначения, для геродиетического
и детского питания, для спортивного и лечебно-профилактического питания. Предприятия общественного питания расширяют ассортимент овощных, мясных и рыбных паштетов, обогащенных β-каротином [20].
Новым направлением в производстве лечебно-профилактических паштетов является их обогащение растительными компонентами с ярко выраженными противовирусными свойствами. Ученые Бангладеш обратили внимание на возможность использования метаболитов ряда местных растений для терапии против SARS-CoV-2 [21]. Проанализированы свойства более 200 растений, обладающих противовирусной активностью.
В другой зарубежной публикации сообщается об идентификации противовирусных компонентов из листьев растений Allium sativum, Daucus maritimus, Helichrysum aureonitens, Pterocaulon sphacelatum и Quillaja saponaria, которые можно использовать в профилактических целях [22].
Выполненный анализ современного состояния техники и технологии производства комбинированных паштетов из животного и растительного сырья, обогащенных пищевыми добавками, позволил сфокусировать внимание на нерешенных проблемах. На данный момент главным направлением исследований является создание паштетов с профилактическими свойствами.
Объекты и методы исследования
При выполнении химических анализов использовали общепринятые методы исследования, рекомендованные Техническим регламентом Таможенного союза и СанПиН 2.3.2.1290-03 «Гигиенические требования к организации производства и оборота биологически активных добавок к пище (БАД)».
Массовая доля влаги, белков, жиров, углеводов и минеральных веществ оценивалась по ГОСТ 7636. Расчет содержания витамина С, кверцетина, α-токоферола, β-каротина, пиперина, коричного альдегида, миристицина и эллаговой кислоты выполняли методом тонкослойной хроматографии и масс-спектрометрии.
Антиоксидантные и антивирусные свойства экстрактов и их основных компонентов определяли методом Фолина – Чокальтеу и тестом реакции свободного радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (ДФПГ) с полифенолами. Общий фенольный индекс определяли следующим образом: к 1 мл СО2-экстракта в 70 %-ом этаноле приливали 11,5 мл дистиллированной воды,
5 мл 20 %-го раствора Na2CO3, 1,25 мл реактива Фолина – Чокальтеу и 6,25 мл воды до общего объема смеси 25 мл. После перемешивания раствора определяли оптические характеристики при частоте поглощения 750 нм и фиксировали фенольный индекс.
Анализ современного состояния технологии комбинированных паштетов позволил сформулировать цели и задачи исследования.
Целью исследования является разработка инновационной технологии рыборастительного паштета с противовирусными и антиоксидантными свойствами. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
– составить структурную схему изготовления рыборастительного паштета функционального назначения;
– выявить пути получения антиоксидантных и противовирусных препаратов из возобновляемого растительного сырья;
– разработать рецептуры паштетов с антиоксидантными и противовирусными свойствами.
Структурная схема производства многокомпонентного продукта включает комплекс взаимосвязанных процессов подготовки и переработки сырья, обеспечивающих выпуск заданной продукции. Схема состоит из основных технологических операций и связей между ними.
На рис. 1 приведена структурная схема изготовления паштетов.
Рис. 1. Структурная схема производства паштетов
Реальная производственная схема производства паштетов может несколько отличаться от приведенной на рис. 1, это зависит от имеющегося оборудования и условий производства.
Получение противовирусных и антиоксидантных препаратов
С опорой на накопленный в КубГТУ опыт получения СО2-экстрактов и СО2-шротов из возобновляемого растительного сырья учеными КубГТУ получены основные компоненты, обладающие антиоксидантной и противовирусной активностью. На экстракционном заводе ООО «Компания Караван» (г. Краснодар) получены СО2-продукты, характеризующиеся высоким фенольным индексом и повышенной активностью дифенилпикрилгидразилового теста (ДФПГ). Получены СО2-продукты из российских и тропических растений. На рис. 2 приведена схема по-лучения экстрактов из растительного сырья, основные компоненты которых обладают антиок-сидантными и антивирусными свойствами.
Рис. 2. Схема получения экстрактов из растительного сырья
с выраженными антивирусными свойствами
СО2-экстракты из местных и тропических растений представляют собой высококонцентрированные композиции, в состав которых входит набор биологически активных веществ
с ярко выраженными антиоксидантными свойствами. Антиоксидантные и антивирусные свойства основных компонентов экстрактов представлены в табл. 1.
Таблица 1
Антиоксидантные и антивирусные свойства основных компонентов экстрактов
Объект исследования Общий фенольный индекс, о. е. Эквивалентная концентрация аскорбиновой кислоты, ммоль/л Доля радикалов ДФПГ,
прореагировавших с АО*
через 30 мин, %
Витамин С 2,0 1,0 100
Кверцетин 3,0 1,5 100
α-токоферол 1,4 0,7 100
β-каротин 0,6 0,3 90
Пиперин 2,7 1,3 100
Коричный альдегид 1,6 0,8 100
Миристицин 2,3 1,7 100
Эллаговая кислота 1,1 0,6 96
* АО – антиоксилитель.
Судя по данным табл. 1, фенольный индекс и эквивалентная концентрация аскорбиновой кислоты имеют более высокие значения для хвои пихты (кверцетин), перца черного (пиперин)
и мускатного цвета (миристицин). Затем следуют корица (коричный альдегид), черноплодная рябина (токоферол и каротин) и гранат (эллаговая кислота).
Таким образом, отобранные виды российского и тропического растительного сырья являются ценным сырьем для получения эффективных природных антиоксидантов. Экстракты из этих растений имеют высокие значения общего фенольного индекса и обладают высокой активностью в реакции со стабильным радикалом ДФПГ.
Аппаратурно-технологическая линия паштетов
Для выпуска рыборастительных паштетов предложено использовать охлажденную или мороженую рыбу, выращиваемую в Астраханской области и Краснодарском крае. В случае поступления на переработку мороженой рыбы ее размораживают, моют, разделывают на тушку,
а затем на филе. На рис. 3 изображена аппаратурно-технологическая линия производства разработанных паштетов.
Рис. 3. Аппаратурно-технологическая линия производства паштетов:
1 – транспортер; 2 – дефростер; 3 – моечная машина; 4 – стол для разделки рыбы; 5 – бланширователь;
6 – куттер; 7 – смеситель; 8 – подача овощных компонентов; 9 – подача зернового сырья;
10 – подача масла, СО2-продуктов; 11 – наполнитель оболочек; 12 – подготовка оболочек;
13 – пароконвектомат; 14 – охладитель; 15 – оформление готовой продукции
Бланшируют рыбное сырье при температуре 90–95 °С, охлаждают до 10 °С и направляют
в куттер. Полученный бульон охлаждают и готовят к использованию. Рыбную фаршевую массу готовят в куттере при температуре до 12 °С в течение 6–7 мин. В аппарат-смеситель загружают рыбный фарш, овощные и зерновые компоненты, СО2-шроты, масляные растворы СО2-экстрактов граната, корицы, мускатного цвета, перца черного, рябины черноплодной, хвои пихты.
Подготовленную паштетную массу помещают в оболочку с помощью вакуумного шприца. Варка паштетов производится в пароконвектомате при 79–80 °С и температуре в центре батона 72–73 °С. Для охлаждения батонов используется холодная вода с температурой 0–6 °С, после чего проводятся заключительные операции фасовки, упаковки и маркировки.
Готовую продукцию охлаждают под душем холодной водой в течение 10–15 мин, затем при температуре 0–6 °С до достижения температуры в центре батона не ниже 2 °С и не выше 6 °С.
Разработка рецептур рыборастительного паштета
Оптимальный рецептурный состав рыборастительных паштетов был предложен на основе результатов анализа свойств животного и растительного сырья, а также химического состава СО2-шротов, растворов СО2-экстрактов.
В табл. 2 приведена рецептура рыборастительного паштета «Красноярский», разработанная в АГТУ.
Таблица 2
Рецептура рыборастительного паштета «Красноярский»
Компонент Норма закладки, %
Фарш тиляпии 50,0 ± 2,3
Картофельное пюре на молоке 18,0 ± 0,8
Лук, жаренный на сливочном масле 8,0 ± 0,36
Луковый краситель 0,3 ± 0,001
Окончание табл. 2
Рецептура рыборастительного паштета «Красноярский»
Компонент Норма закладки, %
Масло сливочное 4,5 ± 0,18
Меланж 1,4 ± 0,04
Молоко сухое 2,2 ± 0,08
Мука гороховая 6,5 ± 0,27
СО2-шрот рябины черноплодной 2,4 ± 0,11
СО2-экстракт мускатного цвета 0,02
СО2-экстракт корицы 0,01
Бульон 6,7 ± 0,5
В табл. 3 приведена рецептура рыборастительного паштета «Володарский», разработанная в АГТУ.
Таблица 3
Рецептура рыборастительного паштета «Володарский»
Компонент Норма закладки, %
Филе толстолобика 48,0 ± 2,16
Картофельное пюре на молоке 19,0 ± 0,87
Лук, жаренный на сливочном масле 6,0 ± 0,27
Коптильный препарат 0,17 ± 0,007
Масло сливочное 4,0 ± 0,17
Меланж 1,0 ± 0,04
Молоко сухое 2,0 ± 0,08
Мука нутовая 5,5 ± 0,25
Соль пищевая 1,8 ± 0,08
СО2-шрот граната 2,5 ± 0,11
СО2-экстракт мускатного цвета 0,01
СО2-перца черного 0,02
Бульон 10,0 ± 0,7
В табл. 4 приведен химический состав и энергетическая ценность контрольного образца рыбного паштета (ТУ 10.20.25-957-37676459-2019 «Консервы. Паштеты рыбные») и опытных образцов рыборастительных паштетов.
Таблица 4
Химический состав и энергетическая ценность контрольного
и опытных образцов рыборастительных паштетов
Показатель Образцы
Контроль Паштет «Красноярский» Паштет «Володарский»
Массовая доля, %
Влага 57,5 ± 1,5 62,1 ± 1,8 64,0 ± 1,2
Белок 13,1 ± 0,14 13,8 ± 0,12 13,2 ± 0,12
Жир 20,0 ± 0,3 9,3 ± 0,3 8,7 ± 0,3
Углеводы 7,4 12,8 12,6
Минеральные вещества, в том числе
пищевая соль 1,5 ± 0,1
1,43 ± 0,02 1,58 ± 0,01
1,51 ± 0,02 1,5 ± 0,2
1,42 ± 0,03
Соотношение «белок : жир : углеводы» 1 : 1,5 : 3,5 1 : 0,9 : 4 1 : 0,9 : 4
Энергетическая ценность, ккал/кДж 260/1 090 190/800 180/750
В разработанных паштетах в два раза меньше жира, но в два раза больше углеводов, в том числе в виде пищевых волокон, что обеспечивает оптимальное соотношение «белок : жир : углеводы» и соответствует рекомендациям Института питания РАМН.
В табл. 5 приведены физико-химические показатели контрольного и опытных образцов рыборастительных паштетов.
Таблица 5
Физико-химические показатели паштетных масс
Показатель Образцы
Контроль Паштет «Красноярский» Паштет «Володарский»
Активность воды, Аw, ед. 0,96 ± 0,04 0,95 ± 0,05 0,95 ± 0,05
Пластичность паштетных масс, 1 • 10-1 м2/кг 18,5 ± 0,5 26,2 ± 0,45 24,8 ± 0,5
Предельное напряжение сдвига, Па 952 ± 42,5 907 ± 38 1 215 ± 33,5
Величина pH, ед. 6,5 ± 0,02 6,3 ± 0,01 6,5 ± 0,02
Разработанные паштеты имеют большую пластичность, а значит более мягкую консистенцию по сравнению с контрольным образцом. Паштет «Красноярский» имеет наменьшее напряжение сдвига и большую пластичность, а следовательно и более нежную консистенцию по сравнению с остальными образцами.
В табл. 6 приведено содержание эссенциальных микроэлементов в разработанных паштетах.
Таблица 6
Содержание микроэлементов в паштетах
Микроэлемент Содержание микроэлемента, мкг
Паштет «Красноярский» Паштет «Володарский»
Железо 3 305 ± 32,8 3 664 ± 65,1
Йод 1,7 ± 0,18 6,9 ± 0,38
Кобальт 5,3 ± 0,28 8,9 ± 0,23
Марганец 33,3 ± 1,8 42,6 ± 1,4
Медь 173,3 ± 4,4 195,1 ± 1,5
Селен 12,8 ± 1,6 22,0 ± 1,1
Содержание микроэлементов, играющих положительную роль в повышении иммунитета (Fe, Cu, J, Mn, Se, Co), в паштете «Володарский» больше, чем в паштете «Красноярский».
Таким образом, получены рыборастительные паштеты, сбалансированные по основным питательным веществам и микроэлементам, что способствует, при использовании их в питании, поддержанию иммунитета. А добавление в паштеты СО2-экстрактов корицы и мускатного цвета, которые содержат коричный альдегид и миристицин, обладающие противовирусными и антиоксидантными свойствами, позволяет рекомендовать их для профилактического питания.
Заключение
Впервые в технологической практике проанализирована возможность создания комбинированных рыборастительных продуктов с антиоксидантными и противовирусными свойствами. В ходе исследований доказана инновационная природа разработанных продуктов питания. Сконструированные рецептуры многокомпонентных рыборастительных паштетов обладают высокой пищевой ценностью, оптимальным соотношением микроэлементов и веществ с анти-оксидантными и противовирусными свойствами.
