Использование высокодисперсного кремнезема в технологии мясосодержащих продуктов оздоровительного направления

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Пищевая промышленность


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 637.5. 04/. 07: 637. 52
В.М. ПАС1ЧНИЙ, А.М. ГЕРЕДЧУК
Нащональний ушверситет харчових технологи
ВИКОРИСТАННЯ ВИСОКОДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМУ В ТЕХНОЛОГИ М'-ЯСОМ1СТКИХ ПРОДУКТ1 В ОЗДОРОВЧОГО СПРЯМУВАННЯ
У po6omi до^джено вплив високодисперсного кремнезему на структурно-мехатчт властивостi м'-ясомктких култарних напiвфа6рикатiв. Визначено, що внесення кремнезему збыьшуе ефективну в'-язюсть, покращуе консистенцiею виро6iв, вологозв'-язуючу здатнкть. Розроблено рецептури удосконалених култарних виро6iв, збагачених каротином. Використання кремнезему дозволило поеднати рослинну складову (гарбуз) та м'-ясо птицi без погiршення реологiчних характеристик продукту. Шдтверджено перспективтсть даного нанокомпозиту як текстуроформуючо'-1 добавки для оздоровчих продуктiв.
Ключовi слова: нанотехнологiя, високодисперсний кремнезем, м '-ясомiсткi кулiнарнi напiвфа6рикати, каротино'-1'-ди, реологiчнi властивостi, оздоровчi харчовi продукти.
В.Н. ПАСИЧНЫЙ, А.М. ГЕРЕДЧУК
Национальний университет пищевых технологий
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМА В ТЕХНОЛОГИИ
МЯСОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
В работе исследовано влияние высокодисперсного кремнезема на структурно-механические свойства мясосодержащих кулинарных полуфабрикатов. Определено, что внесение кремнезема увеличивает эффективную вязкость, улучшает консистенцию изделий, влагосвязывающую способность. Разработаны рецептуры усовершенствованных кулинарных изделий, обогащенных каротином. Использование кремнезема дало возможность совместить растительную составляющую (тыква) и мясо птицы без ухудшения реологических характеристик продукта. Подтверждена перспективность данного нанокомпозита как текстурообразовывающей добавки для оздоровительных продуктов.
Ключевые слова: нанотехнология, високодисперсный кремнезем, мясосодержащие кулинарные полуфабрикаты, каротиноиды, реологические свойства, оздоровительные пищевые продукты.
V.M. PASICHNIY, A.M. GEREDCHUK
National University of Food Technologies
THE USE OF HIGHLY DISPERSE SILICA IN TECHNOLOGY TO MEAT CONTAINING PRODUCTS HEALTH-IMPROVING ORIENTATION
In this work, it was studied effect of highly dispersed silica on the structural and mechanical properties meat containing half-finished culinary products. Determined that the introduction of silica increases the effective viscosity, improves the consistency of the product, water-binding ability. Have developed formulations of superior food products enriched with carotene. The use of silica gave the opportunity to combine vegetable component (pumpkin) and poultry without compromising the rheological characteristics of the product. Confirmed the potential of this nanocomposite as additive which forms a structure for healthy food products.
Keywords: nanotechnology, highly dispersed silica, meat containing half-finished culinary products, carotene, rheological properties, healthy food products.
Постановка проблеми
Прюритетним завданням для харчово! промисловосп на сьогодш е створення принципово нових продукпв оздоровчого спрямування шляхом комлексно! переробки сировини тваринного i рослинного походження з використанням новггшх принцитв харчово! комбшаторики. Проте, для забезпечення найкращого фiзiологiчно-профiлактичного ефекту та найвищого рiвня бюзасвоюваносп нут^енив, необхвдно конструювати продукти полжомпонентного складу, що являються нестшкими гетерогенними системами. В зв'-язку з цим, з'-являеться необхвдшсть в дослщженш та розробщ нових ефективних добавок — структуроутворюючих, антиоксидантних, бактерюстатичних, яш б дали змогу стабшзувати та покращити структуро-мехашчш, органолептичш та споживчi властивосп без шкоди для здоров'-я людини. Тому, особливу защкавленють виробники та науковщ як Укра! ни, так i свпу проявляють до наноматерiалiв та нанокомпозипв (бюмолекули, полiмери, вуглецевi з'-еднання, метали, !х оксиди i солi),
використання яких забезпечуе ширшi можливосп для варшвання, модифiкування та переробки сировинних матерiалiв [1−4].
Нанотехнологп — це технологи спрямованого манiпулювання матерiальними об'-ектами, що мають молекулярнi розмiри в межах 1… 100 нм. Наноматерiали виявляють принципово новi кориснi властивосп, як1 вiдсутнi у речовин, представлених суцiльними фазами або макроскопiчними диспераями. Одна з основних причин появи таких властивостей — зб№шення площi поверхнi, що призводить до багаторазового посилення процесiв, обумовлених поверхневими ^жфазними) взаeмодiями. Результатом стае характерне для наноматерiалiв значне посилення взаeмодiй з шшими матерiалами i бiологiчними об'-ектами[1, 5].
Аналiз останнiх досл1джень i публiкацiй
Аналiз останнiх наукових розробок та публжацш сввдчить про перспектившсть використання в харчових продуктах високодисперсних твердих наночастинок, яш характеризуються обмеженим вибiрковим змочуванням, внасл1док чого здатш перебувати на меж1 фаз. Таю емульсп отримали спецiальну назву & quot-емульсш Шкершга& quot-, перевагами яких е бшьш висока стабiльнiсть, можливiсть створення висококонцентрованих систем, стiйкiсть до змiни рН, низька собiвартiсть та екологiчнiсть [6].
До таких наноматерiалiв належить нанокомпозит дюксину кремнiю. Кремнезем (Е551) — це пухкий голубувато-бiлий порошок без смаку i запаху, який використовують як харчову добавку, що перешкоджае злежуванню сипучих продуктiв. На його основi виготовляють медичнi препарати адсорбцшно! ди, носи бiологiчно-активних речовин, застосовують у якосп загущувача редких дисперсшних середовищ [7−9].
Кремнiй i його з'-еднання е безпечними для оргашзму людини, адже в природi вш постiйно надходить в живi оргашзми з! жею i водою, потрапляе в органи дихання разом з пилом, аерозольними частинками. Все це призводить до мираци сполук кремшю в органiзмi, до! х накопичення в багатьох тканинах i учасп в процесах метаболiзму [9].
Науковi дослвдження показують, що кремнезем, завдяки особливостям будови та великш площi поверхнi (200… 400 м2/г), володiе високими адсорбцiйними властивостями по вщношенню до води, бiлкiв, екзо- i ендотоксинiв, патогенних мiкроорганiзмiв. Останне повинно запобтати або гальмувати розмноження бактерш у харчових продуктах [9−11].
Проте, незважаючи на ряд позитивних властивостей, використання дюксиду кремнiю у харчових технолопях майже не вивчалося, що щдтверджуе актуальнiсть та необхiднiсть обраних напрямшв наукових дослiджень. Нами запропоновано технологш бiлково-жирових емульсiй, стабiлiзованих високодисперсним кремнеземом, для оптимального поеднання м'-ясно! та каротиновмюно1 сировини з метою створення м'-ясомютких кулшарних напiвфабрикатiв тдвищено! харчово!, бiологiчноl та вiтамiнноl цшносп.
Формулювання мети досл1дження
Метою дослвджень було вивчити вплив високодисперсного кремнезему на структурно-мехашчш та органолептичнi властивосп структурованих харчових систем, зокрема м'-ясомютких кулiнарних напiвфабрикатiв, та з'-ясувати перспективи його використання в технологи оздоровчих продукпв.
Викладення основного матерiалу дослщження
Для удосконалення технологil м'-ясомiстких кулшарних напiвфабрикатiв каротиновмiсних бiлково-жирових емульсiй, було змодельовано рецептуру функцiонально-технологiчноl сумiшi (ФТС) з покращеними функцiонально-технологiчними характеристиками (табл. 1). Внесення И дозволяе не лише стабшзувати харчову систему, але й збагатити хiмiчний склад за рахунок натуральних бiлкових препаратiв та полiсахаридiв.
Таблиця 1
Рецептурш компоненти Вмют, %
Рисове борошно 33,5
Крохмаль картопляний модифiкований 28
Оль кухонна 0,8
Карбоксиметилцелюлоза 4,2
Фосфат 5
Бiлковий препарат СканПро 17
Сумiш молочних бiлкiв 11,5
Для вивчення впливу високодисперсного кремнезему на реолопчш властивосп харчових середовищ, першочергово було дослщжено показники ефективно1 в'-язкостi 1% розчину ФТС без та з
додаванням 0,3% нанокомпозиту, а також змшу цих властивостей шсля на^вання (на водянш 6aHi 1015 хв.). У роботi використовувались нанокомпозити, що синтезованi фах1вцями шституту xiMii поверхнi iM. О. О. Чуйка НАН Укра1ни питомою площею поверхш 232 м2/г, з вiдповiдним середшм радiусом первинних наночастинок 5,88 нм, та насипною густиною 22 г/см3.
Залежшсть ефективно! в'-язкостi вщ швидкостi зсуву зображено на рисунку 1. Даш графша показують, що внесения кремнезему зб№шуе ефективну в'-язшсть бiльше шж у 10 разiв. Термiчний вплив також пiдвищуe в'-язшсш характеристики, що пiдтверджуe можливiсть використання модельних зразк1 В ФТС та кремнезему у технологи харчових продуктiв, яш пiддаються термiчному оброблянню, зокрема кулшарних виробiв та напiвфабрикатiв високого ступеня готовностi. Краще позитивний ефект внесения кремнезему спостертаеться при певному фжсованому значеннi градieнта напруження зсуву (рис. 2).
1800,0
1600,0
1400,0
о h И
J
н о
& quot-3
& quot-и
л
н
и
и
w
1200,0
1000,0
800,0
600,0
400,0
200,0
0,0
yj= 114,97e-0,181x R2 = 0,9798
y2 = 262,58e-0,256x R2 = 0,9738
y3 = 2150,4e-0,433x R2 = 0,9962
y4 = 3088,3e-0,454x R2 = 0,9981
3,0 5,0 9,0 16,0 27,0 49,0 81,0 146,0 243,0 437,0 729,0 1312,0
Швидккть зсуву, с-1
1
2
3
4
Рис. 1. Залежшсть ефективноТ в'-язкост функщонально-технолопчноТ cyM^i в1д швидкостi зсуву: зразок 1 — 1% розчин ФТС- зразок 2 — 1% розчин ФТС шсля на^вання- зразок 3 — 1% розчин ФТС з 0,3% кремнезема- зразок 4 — 1% розчин ФТС з 0,3% кремнезема шсля на^вання
Розроблену ФТС в подальшому використовували для виготовлення каротиновмюних бiлково-жирових емульсiй (КБЖЕ), рецептури яких наведенi у табл. 2. Введення каротиновмюно! сировини (гарбуза мускатного сорту Арабатський) до складу полжомпонентно! емульсй'- е доцiльним, оскшьки засвоюваиiсть каротину залежить ввд наявносп в продуктi лiпiдiв та бшшв. До того ж, така технолопя забезпечуе краще композицiйне поеднання м'-ясно! та рослинно! складово!, рiвномiрне розподшення та кращi технологiчнi характеристики.
Рис. 2. Значення ефективноТ в'-язкосл при частой обертання 81 об/с: зразок 1 — 1% розчин ФТС- зразок 2 — 1% розчин ФТС шсля магр1ваммя- зразок 3 — 1% розчин ФТС з 0,3% кремнезема- зразок 4 — 1% розчин ФТС з 0,3% кремнезема шсля на^вання
Таблиця 2
Рецептури каротиновмкних бмково-жирових емульсш
Рецептурш компоненти КБЖЕ № 1 КБЖЕ № 2
Гарбуз 20 40
Куряча шшра бланшована 40 30
Молоко питне 40 30
Функцiонально-технологiчна сумiш (ФТС) 5%
Сiль кухонна 1 г на 100 г
Змодельоваш КБЖЕ характеризувалися однородною структурою, високою стабшьшсть та в'-язк1стю. Внесения гарбуза в шлькосп 20… 40% суттево не змiнювало реологiчнi властивосп емульсiй, проте позитивно вплинуло на органолептичт показники готових виробiв. Зразки мали оптимальну пластичну текстуру, соковипсть та еластичнiсть, покращилися колiр i смак.
Каротиновмiснi бiлково-жировi емульси були запропонованi до використання в технологи м'-ясомютких напiвфабрикатiв кулiнарних (крокетiв) на основi м'-яса птицi промислово! вiдгодiвлi. Крокети — це кулiнарна страва округло! форми з м'-ясно! счено! маси, панiрованi в сухарях i обсмаженi у фритюрi. Даний клас харчових продуктiв стае все б№ш популярним як у закладах ресторанного господарства, так i як «снек-фуд», що реалiзуеться в торговiй мереж Тому важливим завданням е зробити натвфабрикати високого ступеня готовностi корисними та доступними широким верствам населення.
Рецептурний склад удосконалених крокетiв приведено в таблиц 3. В якостi м'-ясно! складово! використовувалося фiле курчат-бройлерiв промислово! вiдгодiвлi. Замiну м'-яса на КБЖЕ здшснювали в кiлькостi 20… 40% (аналог «Курячий попкорн» ПАТ «Мирошвський м'-ясопереробний завод «Легко»). Для створення необхвдних структурно-механiчних властивостей та консистенци виробiв в рецептури було рекомендовано внести високодисперсний кремнезем у шлькосп 0,3%. Еколопчна та хiмiчна чистота дюксину кремнiю робить його безпечним для оргашзму людини, що дае можливiсть використовувати його при виробнищга продуктiв оздоровчого спрямування.
Технологiчна схема виготовлення курячого «попкорну» складаеться з наступних операцiй: подготовка основно! сировини, подрiбнення м'-яса на фарш, перемшування всiх iнгредiентiв з додаванням спецiй, формування м'-ясних кульок, варiння у середовищi насичено! пари, пашрування м'-ясних кульок, обсмажування у фритюр^ охолодження, пакування та збериання.
Удосконаленi крокети характеризувалися кращими фiзико-хiмiчними та реологiчними показниками, а також смаком, кольором, консистенцiею, соковитiстю, виглядом на розрiзi. В ходi експериментальних дослщжень встановлено, що внесення КБЖЕ та кремнезему покращувало вологозв'-язуючу здатшсть, за рахунок чого покращилась пластичшсть та збiльшився вихвд напiвфабрикатiв (табл. 4).
Таблиця 3
Рецептури иаиинфабрикатт м'-ясомктких кулмарних з КБЖЕ
Iнгредiенти Варiанти модельних зразшв
Контроль № 1 № 2 № 3 № 4
Фше куряче, % 88 80 60 80 60
КБЖЕ № 1, % - 20 40 — -
КБЖЕ № 2, % - - - 20 40
Wiener Combi, % 0,5 — - - -
Just fiber BFC 40, % 1,5 — - - -
Додаткова сировина
Кремнезем, % - 0,3 0,3 0,3 0,3
Оль, % 2 2 2 2 2
Вода, мл на 100 г 10 25 25 25 25
Таблиця 4
Фiзико-хiмiчнi та структурно-мехамчм показники крокетiв
Зразок pH Волога, % ВЗЗа, % Пластичшсть, см2т/кг Вихвд продукту, %
Контроль 6,25 66,7± 2,3 76,2± 0,48 6,3 ± 0,16 96 ± 1,88
1 6,20 69,0 ± 2,8 91,5 ± 0,60 7,0 ± 0,15 103,8 ± 2,0
2 6,15 73,7 ± 3,2 86,5 ± 0,55 8,3 ± 0,19 108,4 ± 2,3
3 6,10 74,9 ± 3,4 89,7 ± 0,45 10,9 ± 0,16 102,1 ± 2,2
4 6,20 77,5 ± 2,9 81,8 ± 0,61 9,7 ± 0,20 105,9 ± 2,6
Подальшi дослщження кислотного та перекисного чисел, мжробюлопчних показник1 В пiдтвердили високу стабiльнiсть розроблених зразшв у термiнах зберiгания. Запропоноване нами активне пакування з допомогою поглинач-пакепв кисню та випаровуючого етанолу, дало можливiсть пролонгувати термiн зберкання кул1нарних виробiв. Зокрема, в охолодженому станi термiн зберiгання збiльшився до 20 дiб, що в чотири рази бiльше, нiж контрольного продукту [12].
Висновки
Проведет науковi дослвдження шдтверджують ефективтсть використання високодисперсного кремнезему в якосп текстуроформуючо! добавки в технологи м'-ясомктких кулшарних напiвфабрикатiв. Внесення його у шлькосп 0,3% суттево покращувало ефективну в'-язк1сть, пластичнють, вологозв'-язуючу здатнiсть структурованих виробiв, внаслвдок чого збiльшився вихвд продукту та знизилась собiвартiсть. Кремнезем стабiлiзував каротиновмюш бiлково-жировi емульсп та сприяв кращому поеднанню рослинно! та м'-ясно! складових. Розробленi вироби мали вiдмiннi органолептичш показники та високу споживчу цштсть, оск1льки характеризувалися збалансованим хiмiчним складом, тдвищеним вмiстом харчових волокон та картину.
Список використаноТ лiтератури
1. Кузнецов Г. Нанотехнологп в харчовш промисловостi / Геннадiй Кузнецов // Мистецтво лкування. — 2013. — № 8 (104). — С. 48−50.
2. Полумбрик М. О. Нанотехнологп в харчових продуктах / М. О. Полумбрик // Харчова промисловють. — 2011. — № 10. — С. 319−324.
3. Кудряшева, А. Новые полифункциональные нанобиокорректоры / А. А. Кудряшева // Пищевая промышленность. — 2009. — № 4. — С. 52−54.
4. Стрельникова, Л. Нанопища уже рядом / Любовь Стрельникова // Химия и жизнь. — 2009. — № 11. — С. 17−20.
5. Нанотехнологии в пищевых производствах: перспективы и проблемы / В. М. Верников, Е. А. Арианова, И. В. Гмошинский, [ и др.] // Вопросы питания. — 2009. — Т. 78, № 2. — С. 4−17.
6. Emulsion stabilized solely by colloidal particles / R. Aveyard, B.P. Binks, J.H. Clint // Adv. Colloid Interface Sci. — 2003. — № 100. -Pp. 503−546.
7. 3aKOHOMipHOCTi росту частинок трогенного кремнезему за умов турбулентносп реакцшного середовища / 1.Ф. Миронюк, Б. М. Яремчук, Т. В. Гергель, В.1. Мандзюк /^зика i xiMiH твердого тiлa. — 2006. — № 4. — С. 731−740.
8. Паачний В. М. Дослщження емульсш на основi бшоквмюних функцiонaльних харчових композицiй / В. М. Паачний, 1.М. Страшинський, О. П. Фурак // Технологический аудит и резервы производства. — 2015. — № 3. — С. 51−55.
9. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния / [Чуйко А.А., Погорелый
B.К., Пентюк А. А. и др.] - под ред. А. А. Чуйко. — К.: Наук. думка, 2003. — 414 с.
10. Appropriate Risk Governance Strategies for Nanotechnology Applications in Food and Cosmetics [Electronic resource] / International Risk Governance Council (IRGC). — Geneva, Siwtzerland, 2009. — Available at: www/URL: http: // www. irgc. org/IMG/pdf/IRGC_PBnanofood_WEB. pdf.
11. Applications and implications of nanotechnologies for the food sector / Q. Chaudhry, M. Scotter, J. Blackburn, [et al. ] // Food Additives Contaminants. — 2008. — Vol. 25, N 3. — P. 241−258.
12. Паачний В. М. Дослщження фaкторiв пролонгаци термшв збертання м'-ясних i м'-ясомютких продукпв / В. М. Паачний, А. М. Гередчук, О. О. Мороз, Ю. А. Ястреба // Збiрник наукових праць «Нaуковi пращ Нацюнального ушверситету харчових технологш», Том 21, № 4. — К., 2015 р. -
C. 224−230.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой