ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

ОНИЩЕНКО В’ЯЧЕСЛАВ МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 637.523:621.798.18

ФОРМУВАННЯ БАР’ЄРНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

НАТУРАЛЬНИХ ОБОЛОНОК ТА ТОВАРОЗНАВЧА ОЦІНКА САРДЕЛЬОК З ЇХ ВИКОРИСТАННЯМ

Спеціальність 05.18.15 – товарознавство харчових продуктів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Харківському державному університеті харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат техн. наук, доцент

Шубіна Лідія Юріївна,

Харківський державний університет харчування та торгівлі, доцент кафедри товарознавства в митній справі

Офіційні опоненти: доктор техн. наук, професор

Пивоваров Павло Петрович,

Харківський державний університет харчування та торгівлі, професор кафедри технології харчування

кандидат техн. наук, доцент

Джурик Надія Романівна,

Львівська комерційна академія Укоопспілки, доцент кафедри товарознавства продовольчих товарів

Провідна установа: Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, кафедра товарознавства та експертизи товарів

Захист відбудеться “7” грудня 2005 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: 61051, м. Харків, вул. Клочківська, 333.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: 61051, м. Харків, вул. Клочківська, 333.

Автореферат розісланий “5” листопада 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Дубініна А.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Комплексний підхід до основного завдання товарознавства полягає у створенні товарів, які оптимально поєднували б у своїх споживних властивостях якість, безпеку, економічність та вимагає багатоваріантності підходів щодо їх формування протягом усього життєвого циклу продукції. Необхідність вирішення цієї багатосторонньої проблеми продиктована й сучасним станом ринкових відносин в Україні.

М’ясні товари належать до одних з найдорожчих продуктів харчування, причому ковбасні вироби займають найбільшу питому вагу в загальному обсязі їх як споживання, так і виробництва. Варені ковбасні вироби містять значну кількість води, яка є найдешевшим компонентом та від оптимальної кількості якої залежать якісні показники продукції. Серед основних складових, що здатні впливати як на вологісний стан, так і на кінцеві споживні властивості варених ковбасних виробів, сьогодні значна увага приділяється використанню оболонок із високими бар’єрними властивостями. У ковбасному виробництві це завдання вирішується, в основному, за рахунок створення штучних бар’єрних плівок. Проте, щодо бар’єрних властивостей натуральних ковбасних оболонок та особливо тих, які мають найбільшу проникність, то в цьому напрямку наукові пошуки та пропозиції обмежені. У результаті цього натуральна тваринна сировина незаслужено витісняється штучним допоміжним матеріалом, хоча споживчі переваги спрямовані до вживання ковбасної продукції саме у натуральних оболонках. Таким чином, актуальним є пошук шляхів підвищення бар’єрних властивостей натуральних ковбасних оболонок за рахунок додаткової обробки, яка була б здатна поліпшити та стабілізувати якість продукції. Для створення захисних покриттів, які можуть досягати цієї мети, використовуються плівкоутворюючі компоненти, до яких належить метилцелюлоза.

Дану роботу присвячено проблемі підвищення бар’єрних властивостей натуральних ковбасних оболонок з метою поліпшення та стабілізації якості варених ковбасних виробів протягом усього їх життєвого циклу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до тематичних планів наукових досліджень кафедри товарознавства та експертизи товарів Харківського державного університету харчування та торгівлі, зокрема, за темою №5-03-05Б “Дослідження впливу способів обробки натуральних оболонок на товарознавчу характеристику ковбасних виробів”, що відповідає основним науковим напрямкам досліджень ХДУХТ “Виробництво, переробка та зберігання сільськогосподарської продукції”, які затверджені Міністерством освіти і науки України.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в науковому обґрунтуванні та формуванні стабільної якості варених ковбасних виробів за допомогою додаткової обробки натуральних оболонок, що підвищує їх бар’єрні властивості.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

- вивчити вплив обробки 0,5...2,0%-ми водними розчинами метилцелюлози на повітро-, аромато-, паро- , водо- та жиропроникність, міцність, еластичність, мікроструктуру та сорбційну здатність фабрикату черев свинячих;

- встановити вплив обробки черев свинячих захисними складами на кількісні втрати, відповідність критеріям готовності та вологісним параметрам сардельок;

- дослідити органолептичні, структурно-механічні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники якості та хімічний склад сардельок, що виготовлені у натуральних оболонках, підданих обробці захисним складом, після виготовлення та в процесі зберігання;

- здійснити комплексну кваліметричну оцінку сардельок у натуральних оболонках із захисним покриттям;

- провести розрахунок економічної ефективності впровадження у виробництво складу для обробки черев свинячих;

- впровадити у практику результати досліджень (розробити та затвердити нормативну документацію, здійснити виробництво дослідних партій з використанням розробки).

Об’єкт дослідження – бар’єрні властивості черев свинячих та якість сардельок яловичих у цих оболонках після виготовлення та в процесі зберігання.

Предмет дослідження – череви свинячі та сардельки яловичі.

Методи дослідження – традиційні та спеціальні органолептичні, фізико-хімічні, гістологічні та мікробіологічні методи дослідження якості; методи планування, фізико-математичного моделювання та математичної обробки експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Розширено та систематизовано класифікацію оболонок.

Отримано закономірності впливу 0,5…2,0%-их водних розчинів метилцелюлози на бар’єрні властивості черев свинячих як у нативному вигляді, так і після термічної обробки та в процесі зберігання сардельок.

Науково обґрунтовано захисний склад для обробки фабрикату черев свинячих, що являє собою 1,0%-ий водний розчин метилцелюлози.

Встановлено позитивний вплив обробки черев свинячих 1,0%-им водним розчином метилцелюлози на поліпшення та стабільність якісних показників сардельок після виготовлення та в процесі зберігання, що надає можливість використання цього складу для інших видів варених ковбасних виробів у натуральних оболонках.

Уперше одержано результати, які свідчать, що обробка черев свинячих 1,0%-им водним розчином метилцелюлози на етапі підготовки з метою їх подальшого використання як оболонок для сардельок яловичих мінімізує втрати білка та жиру в процесі термічної обробки.

За результатами наукових розробок отримано деклараційний патент України на винахід “Склад для обробки фабрикату кишок” №59975 А.

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано шляхи використання модифікованих черев свинячих під час виробництва варених ковбасних виробів на м’ясопереробних підприємствах та у підприємствах ресторанного господарства.

Проведено товарознавчу оцінку сардельок у черевах свинячих, які оброблені захисним складом.

Розроблено та затверджено в установленому порядку нормативну документацію на оболонки (ТУ У 15.1-01566330-163-2004. Оболонки ковбасні натуральні. Череви свиней із захисним покриттям. Технічні умови) та продукцію (ТУ У 15.1-01566330-164-2004. Сардельки з яловичини в натуральних оболонках із захисним покриттям. Технічні умови).

Результати досліджень з теми дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі на кафедрі товарознавства та експертизи товарів ХДУХТ.

Реалізація роботи. Запропонований склад для обробки черев свинячих впроваджено в промислових умовах на виробничих площах Новотроїцького м’ясокомбінату ТОВ “Династія” (Херсонська обл., акт від 21.06.2004 р.) та ТОВ “Вовчанський м’ясокомбінат” (Харківська обл., акт від 15.12.2004 р.). Виготовлено дослідно-промислові партії сардельок в черевах свинячих із захисним покриттям.

Економічний ефект від впровадження розробки (в розрахунку на 100 кг сировини) полягає у: підвищенні обсягу реалізації за рахунок збільшення виходу готової продукції – 130,5 грн та зростанні маси прибутку – 14,2 грн (за умов виробництва); скороченні втрат у процесі зберігання до 48 год та порівняно зі збільшенням термінів зберігання – 45,6 грн та 73,4 грн, відповідно (під час зберігання); збільшенні обсягу реалізації за умов зниження ціни – 159,9 грн та зростанні маси прибутку – 17,4 грн. (під час реалізації).

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні задач досліджень; плануванні та проведенні теоретичних та експериментальних досліджень; узагальненні результатів досліджень; підготовці та поданні заявки на винахід, а також у публікації результатів досліджень; здійсненні заходів щодо впровадження одержаних результатів у практичну діяльність.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювались на: наукових конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Харківського державного університету харчування та торгівлі (м. Харків, 2002-2005 рр.); ІІІ та IV Міжнародних науково-практичних конференціях “Сучасні проблеми технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв” (Харків, ХДТУСГ, ХНТУСГ 2003-2004 рр.); Міжвузівській науково-практичній конференції “Проблеми техніки і технологій харчових виробництв” (Полтава, ПУСКУ, 2004 р.); 70-ій та 71-ій наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті” (Київ, НУХТ, 2004-2005 рр.); Міжнародній науково-практичній конференції “Товарознавство та ринок споживчих товарів у 3-му тисячолітті” (Донецьк, ДонДУЕТ, 2004 р.); V Міжнародній науково-технічній конференції “Техника и технология пищевых производств” (Могильов, МДУП, 2005 р.).

Зразки наукових розробок демонструвалися на: Міжрегіональній виставці товарів, послуг та інвестиційних пропозицій у межах міжнародного інвестиційного форуму “Вільні економічні зони, території пріоритетного розвитку та технопарки України: досягнення, проблеми, перспективи” (Харків, 2002 р.); виставці “Освіта, наука, виробництво Харківщини – 2003” (Харків, 2003 р.); Міжнародній багатогалузевій виставці-ярмарку “Регіональна співдружність” у рамках Великого слобожанського ярмарку (Харків, 2003 р.); обласній виставці “Наука Харківщини – виробництву 2004” (Харків, 2004 р.); виставках наукових досягнень ХДУХТ (2003-2005 рр.).

Публікації. За результатами проведених досліджень опубліковано 12 наукових праць, у тому числі 5 статей у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України; 6 матеріалів та тезисів доповідей на наукових конференціях; 1 деклараційний патент України на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Роботу викладено на 119 сторінках комп’ютерного тексту, вона містить 34 таблиці, 20 рисунків, 17 додатків. Список використаних джерел містить 283 найменувань, у тому числі 31 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну та практичну цінність роботи.

У першому розділі “Сучасні тенденції в підвищенні бар’єрних властивостей ковбасних оболонок” проаналізовано наукові та практичні аспекти бар’єрних технологій. Розглянуто та показано роль оболонки як однієї зі складових у формуванні якості ковбасних виробів. Узагальнено дані щодо сучасного асортименту, використання, переваг та недоліків оболонок, розширено та систематизовано їх класифікацію. Розкрито основні причини, які зумовлюють низькі бар’єрні властивості натуральних оболонок, зокрема, черев свинячих, та показана необхідність їх підвищення. Здійснено огляд робіт вітчизняних та зарубіжних авторів стосовно додаткових складів та способів обробки оболонок та м’ясних продуктів з метою підвищення їх бар’єрних властивостей. Обґрунтовано доцільність розробки складу для додаткової обробки черев свинячих з використанням метилцелюлози (МЦ).

У другому розділі “Об’єкти, матеріали та методи досліджень” надано схему і характеристику всіх етапів теоретичних та експериментальних робіт.

Дослідження структурно-механічних та бар’єрних властивостей натуральних ковбасних оболонок, показників якості ковбасних виробів здійснювали згідно з загальноприйнятими та спеціальними методами: паро- та водопроникність – за ГОСТ 7730 (за 24 год); паропроникність у “жорсткому” та “нормальному” режимах, жиропроникність – за методами Нагродського Ю.Р.; повітропроникність – шляхом визначення об’єму повітря, яке пройшло через площу протягом певного часу за методом Захаренка В.О.; сорбційну здатність фабрикатів черев свинячих – статистичним методом з використанням ексикаторів із різною відносною вологістю; міцність та еластичність – на розривній машині РТ-250 за ГОСТ 14236; гістологічні дослідження – за допомогою мікроскопа JENAMED-2 (об’єктив 40х, окуляр 10х) після класичної гістологічної підготовки; морфометрію – на оглядових препаратах за допомогою окуляра-мікрометра; бактеріопроникність – після штучного обсіменіння поверхні батончиків E. coli, St. aureus, S. tiphimurium, Cl. perfringens, для чого на сардельках фіксували смужки фільтрувального паперу шириною 1 см, які були просочені бульйонними культурами штамів з концентрацією 107 КУО в 1 см3; ароматопроникність – за здатністю компонентів масла коріандрового проникати через зразки плівок фабрикату черев свинячих методом газохроматографічного аналізу з використанням газового хроматографа Shimadzu моделі GC-14B та приладу для проведення аналізу рівноважної парової фази HSS-2B; оцінку органолептичних показників якості сардельок – за ГОСТ 9959 та за 9-ти бальною оцінкою; остаточну активність кислої фосфатази – за ГОСТ 23231; контроль температури у товщі продукту – за допомогою мідь-константової термопари з використанням цифрового реєстратора Digital Multimeter DT 830 E (M 838); масову частку вологи – за ГОСТ 9793; масову частку кухонної солі – за ГОСТ 9957; масову частку нітриту натрію – за ГОСТ 8558.1; вміст білка – за ГОСТ 25011; вміст жиру – за ГОСТ 23042; масову частку зольних елементів – шляхом спалення наважки в муфельній печі до постійної маси; вихід сардельок, енергетичну цінність – розрахунково; напругу зрізу фаршу готових сардельок – на пристрої ПМ-3 конструкції Большакова А.С., Фоміна А.К.; ніжність фаршу – за експрес-методом Грау та Хамма у модифікації Воловінської В.П.; мікробіологічні дослідження – за ГОСТ 9958, ГОСТ 26668, ГОСТ 26669, ГОСТ 29185, ГОСТ 30518, ГОСТ 30519. Кратність досліджень – не менше 5. Результати досліджень були піддані математико-статистичній обробці. Похибка середньої арифметичної величини значень досліджуваних показників не перевищувала 5% за Р0,05.

У третьому розділі “Дослідження впливу додаткової обробки на структурно-механічні та бар’єрні властивості натуральних ковбасних оболонок” надано результати досліджень впливу додаткової обробки водними розчинами із масовою часткою МЦ 0,5...2,0% на структурно-механічні та бар’єрні властивості черев свинячих, процес виготовлення та відповідність критеріям готовності й вологісного стану модельних зразків сардельок яловичих першого сорту.

Встановлено, що після обробки зі збільшенням масової частки МЦ у складі збільшується товщина плівок, знижується повітропроникність (табл. 1).

Таблиця 1

Повітропроникність фабрикату черев свинячих

Масова частка МЦ у складі для обробки, % | Товщина зразків

d 106, м | Повітропроникність

B 103, мл/(см2 · с)

1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3

0 | 20±0,8 | 24±0,9 | 33±1,1 | 6,03±0,09 | 5,65±0,07 | 4,91±0,06

0,5 | 22±0,8 | 28±0,9 | 37±1,2 | 5,76±0,07 | 5,47±0,06 | 4,66±0,06

0,75 | 24±0,9 | 29±0,9 | 38±1,2 | 5,60±0,07 | 5,32±0,06 | 4,45±0,06

1,0 | 28±0,9 | 32±1,1 | 42±1,3 | 5,36±0,07 | 5,11±0,06 | 4,26±0,05

1,25 | 31±1,0 | 36±1,2 | 46±1,3 | 5,10±0,06 | 4,81±0,06 | 3,93±0,05

1,5 | 35±1,2 | 40±1,2 | 50±1,4 | 4,82±0,06 | 4,49±0,06 | 3,63±0,05

1,75 | 40±1,2 | 45±1,3 | 54±1,4 | 4,55±0,06 | 4,29±0,05 | 3,36±0,05

2,0 | 43±1,3 | 49±1,3 | 58±1,4 | 4,18±0,06 | 4,05±0,05 | 3,23±0,05

Найбільш ефективно підвищує свої бар’єрні властивості зразок, що оброблений 1%-им водним розчином МЦ, тоді як обробка 2,0%–им водним розчином МЦ дещо збільшує своє значення середньоквадратичного радіуса пор відносно контрольного зразка (табл. 2).

Про це свідчать і морфометричні вимірювання, які показали, що контрольні кишкові плівки та зразки, що були оброблені водними розчинами МЦ із масовою часткою 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75 та 2,0% мали наступні найбільші розміри пор: 19,8; 19,5; 17,3; 16,9; 17,4; 18,5; 19,9 та 20,1·10-5 м, відповідно.

Таблиця 2

Бар’єрні властивості фабрикату черев свинячих

Масова частка

МЦ у складі для обробки, % | Пористість

П · 102 | Середньоквадратичний радіус пор 1018, м2 | Рівноважний вологовміст U0, % | Коефіцієнт проникності

К 1018, м2

0 | 25,5±0,4 | 50,52±2,12 | 26,39±0,46 | 1,61±0,05

0,5 | 25,2±0,4 | 50,36±2,07 | 24,90±0,42 | 1,59±0,05

0,75 | 24,2±0,3 | 48,91±2,09 | 23,80±0,39 | 1,48±0,04

1,0 | 22,4±0,3 | 46,64±2,10 | 22,19±0,40 | 1,31±0,03

1,25 | 22,2±0,3 | 48,95±2,08 | 22,02±0,38 | 1,36±0,03

1,5 | 22,0±0,3 | 49,87±2,09 | 21,86±0,37 | 1,37±0,03

1,75 | 21,9±0,3 | 50,81±2,14 | 21,65±0,37 | 1,39±0,03

2,0 | 21,8±0,3 | 51,96±2,16 | 21,47±0,35 | 1,42±0,03

Обробка черев свинячих знижує паропроникність: у “нормальному” режимі повільно та незначно; у “жорсткому” режимі – набагато інтенсивніше (рис. 1). Це свідчить про підвищення бар’єрних властивостей МЦ за температури вище за 50? С. Значення паро- та водопроникності черев свинячих обернено пропорційні концентрації МЦ у складах для обробки.

Рис. 1. Вплив обробки фабрикату черев свинячих на паро- та водопроникність: ¦ – паропроникність g у “нормальному” режимі; ^ – паропроникність g у “жорсткому” режимі; ? - паропроникність D за ГОСТ 7730; ? – водопроникність D за ГОСТ 7730

Усі оброблені зразки фабрикату черев свинячих мали дещо меншу міцність у повздовжньому (ПД) та поперечному (ПП) напрямах порівняно з контролем, що пов’язано додатковим часом, протягом якого оболонки знаходилися у водному розчині МЦ, у результаті чого тривало набрякання волокон. Еластичність змінюється в оберненому напрямі. Встановлено її підвищення у дослідних зразках, що є закономірним за тих самих причин, а також зумовлене наявністю МЦ (табл. 3).

Про факт створення додаткового бар’єру для проникнення аромату свідчать результати хроматографування. Встановлено, що обробка черев запропонованими складами знижує ароматопроникність у 2,6...4,0 рази (табл. 4). Обробка виключає проникнення таких компонентів масла коріандрового, як сабінен та ліналоол.

Таблиця 3

Міцність та еластичність фабрикату черев свинячих

Масова частка МЦ у складі для обробки, % | Міцність ? · 10-5, Па | Відносне подовження, %

ПД | ПП | ПД | ПП

0 | 10,3±0,39 | 6,1±0,23 | 28,2±1,32 | 33,1±1,44

0,5 | 9,6±0,37 | 5,5±0,21 | 30,1±1,39 | 34,4±1,39

0,75 | 9,8±0,47 | 5,6±0,23 | 30,4±1,39 | 34,5±1,38

1,0 | 10,1±0,39 | 5,9±0,26 | 30,7±1,35 | 34,7±1,39

1,25 | 10,1±0,38 | 5,9±0,27 | 30,5±1,33 | 34,1±1,28

1,5 | 10,1±0,43 | 5,9±0,27 | 29,6±1,28 | 33,8±1,27

1,75 | 10,1±0,46 | 6,0±0,29 | 29,1±1,36 | 33,7±1,30

2,0 | 10,2±0,48 | 6,0±0,28 | 28,6±1,32 | 33,7±1,33

Таблиця 4

Ароматопроникність фабрикату черев свинячих

Масова

частка МЦ у складі для обробки, % | Площа

піка

пінену

(pinen) | Площа піка

сабінену

(sabinen) | Площа

піка

лімонену

(limonenе) | Площа піка

ліналоолу

(linalool) | Площа піка ліналоол-

ацетату

(linaloolacet) | Сумарна площа

піків

0 | 14125±219 | 2814±146 | 6245±359 | 3005±138 | 30056±487 | 56245±313

0,5 | 3535±124 | - | 4575±277 | - | 13469±447 | 21579±265

0,75 | 3414±117 | - | 3757±236 | - | 12762±425 | 19933±232

1,0 | 3284±114 | - | 2513±216 | - | 11618±388 | 17415±221

1,25 | 2995±108 | - | 2342±189 | - | 10976±323 | 16313±186

1,5 | 2717±105 | - | 2159±165 | - | 10525±281 | 15401±148

1,75 | 2558±101 | - | 2041±164 | - | 10213±154 | 14812±135

2,0 | 2453±97 | - | 1968±129 | - | 9886±138 | 14307±123

Модифікація черев свинячих пом’якшує вплив термічної обробки на сардельки, знижує інтенсивність процесів масообміну. Це відбувається за умов заростання концентрації МЦ у захисних складах. Відповідність критеріям готовності зберігається. Загальний позитивний ефект зниження втрат маси під час виготовлення сардельок у модифікованих оболонках досягається, в основному, на етапі обжарювання (рис. 2).

Рис. 2. Вплив обробки на зміни маси m сардельок у процесі виготовлення (у % до сирого виробу): 1 – до термічної обробки; 2 – після обжарювання; 3 – після варення; 4 – після охолодження

Вихід готової продукції є максимальним під час обробки оболонок 2,0%-им водним розчином МЦ. У результаті обробки фабрикату черев свинячих 1,25...2,0%-ми водними розчинами МЦ масова частка вологи в готових виробах перевищує межі, що визначені нормативною документацією (табл. 5).

Таблиця 5

Вплив обробки фабрикату черев свинячих 0,5...2,0%-ми водними

розчинами МЦ на вихід та масову частку вологи сардельок яловичих

Масова частка МЦ

у складі для обробки, % | Вихід готової продукції, % до маси несолоної сировини | Масова частка вологи

у сардельках, %

0 | 125,12±1,19 | 73,98±0,29

0,5 | 129,02±1,24 | 74,25±0,31

0,75 | 130,07±1,25 | 74,47±0,32

1,0 | 131,70±1,32 | 74,79±0,32

1,25 | 133,10±1,35 | 75,11±0,34

1,5 | 134,41±1,35 | 75,35±0,35

1,75 | 135,50±1,38 | 75,59±0,42

2,0 | 136,32±1,39 | 75,81±0,43

Наведені результати визначили оптимальний склад для обробки фабрикату черев свинячих з метою використання їх як оболонок для виготовлення сардельок. Цей склад являє собою водний розчин із масовою часткою МЦ 1,0%.

У четвертому розділі “Дослідження якісних показників сардельок, виготовлених у натуральних оболонках з підвищеними бар’єрними властивостями” проведено товарознавчу оцінку сардельок яловичих у черевах свинячих, оброблених 1,0%-им водним розчином МЦ; вивчено вплив термічної обробки та зберігання сардельок на бар’єрні та структурно-механічні властивості оболонок, здійснено товарознавчу комплексну оцінку сардельок.

Оцінка органолептичних показників сардельок після виготовлення виявила підвищення оцінки запаху та смаку (на 0,6 бали), покращення консистенції та соковитості (на 1 бал) у дослідних зразках, що підтверджується їх структурно-механічними властивостями (напруга зрізу зменшується у дослідних зразках сардельок на 0,48·104 Па, ніжність підвищується на 67 см2/г – табл. 6) та зумовило підвищення загального середнього балу на 0,7.

Таблиця 6

Структурно-механічні характеристики сардельок

Тривалість

зберігання, год | Структурно-механічні властивості

Ніжність, см2/ г | Напруга зрізу р·10-4, Па

Контроль | Дослід | Контроль | Дослід

0 | 738±4 | 805±3 | 3,31±0,12 | 2,83±0,11

24 | 715±3 | 786±3 | 3,65±0,15 | 2,97±0,13

48 | 673±3 | 749±3 | 3,88±0,14 | 3,16±0,11

72 | 639±3 | 721±3 | 4,09±0,14 | 3,32±0,12

96 | 612±3 | 702±3 | 4,26±0,12 | 3,43±0,11

Дослідні зразки сардельок відповідали вимогам за мікробіологічними критеріями. За КМАФАнМ контрольні зразки після виготовлення мали дещо менше загальне обсіменіння, ніж сардельки в оброблених оболонках (105 та 107 КУО/г). Динаміка фізико-хімічних показників пов’язана зі збільшенням масової частки вологи у дослідних зразках сардельок відносно контрольних. Підвищення масової частки води у готовому продукті призводить до зниження харчової та енергетичної цінності у розрахунку на 100 г продукту. Проте, як видно з порівняння розрахункових значень хімічного складу та одержаних у ході фактичного визначення, під час термічної обробки мають місце втрати сухих речовин. В основному, втрачається білок, жир та сіль. Ці втрати складають у контрольних зразках: для білка – 0,27 г, жиру – 0,21 г, солі – 0,03 г на 100 г продукту. У дослідних зразках такі втрати практично відсутні (табл. 7).

Динаміка органолептичних та структурно-механічних показників контрольних зразків сардельок у процесі зберігання показує зниження смакових переваг, погіршення консистенції та соковитості, запаху, а також зовнішнього вигляду після їх зберігання протягом 72 год. У той же час, протягом 48 год зберігання за органолептичними показниками вони отримали позитивні оцінки, у результаті чого й загальна бальна оцінка є задовільною. Бальна оцінка органолептичних показників якості сардельок із захисним покриттям після зберігання протягом 72 та 96 год вища за результати, які отримані для контрольних виробів на 2,39 та 2,45 бали, відповідно. Якість контрольних зразків на цей час не відповідає вимогам. Дослідні зразки сардельок набувають неприйнятних дефектів, що характерні для контрольних після зберігання протягом 72 год, через 120 год. Через 96 год сардельки із захисним покриттям мають позитивні оцінки органолептичних показників на середньому (задовільному) рівні.

Протягом усього терміну зберігання кишкова паличка, стафілокок, сальмонели, сульфітредукуючі клостридії не були виявлені, проте відмічалось збільшення КМАФАнМ. Перебільшення норм встановлено після зберігання контролю і досліду протягом 120 год (1050 та 1068 КУО/г, відповідно); після 96 год КМАФАнМ не перевищувала допустимі норми (765 та 778 КУО/г).

Таблиця 7

Хімічний склад та енергетична цінність фаршу та готових сардельок

Показник | Вихідний

сирий фарш | Розрахункові значення для сардельок за умов лише вологісних втрат (у чисельнику – контроль, знаменнику – дослід) | Контрольний зразок | Дослідний зразок

На

100 г про-дукту | На

суху речо-вину | На

100 г про-дукту | На

суху речо-вину | На

100 г про-дукту | На

суху

речо-вину | На

100 г про-дукту | На

суху

речо-вину

Білок, % | 11,9 | 51,07 | 13,56

12,87 | 51,09

51,07 | 13,29 | 51,08 | 12,84 | 51,13

Жир, % | 9,23 | 39,61 | 10,52

9,99 | 39,64

39,61 | 10,31 | 39,62 | 9,95 | 39,62

NaCl, % | 1,73 | 7,42 | 1,97

1,87 | 7,42

7,42 | 1,94 | 7,46 | 1,86 | 7,41

Зола (без NaCl), % | 0,43 | 1,85 | 0,49

0,47 | 1,85

1,85 | 0,48 | 1,84 | 0,46 | 1,83

Нітрит натрію, мг % | 5,29 | 0,02 | 5,66

5,0 | 0,02

0,02 | 3,7 | 0,01 | 3,6 | 0,01

Вода, % | 76,7 | - | 73,46

74,80 | - | 73,98 | - | 74,89 | -

Енергетична цінність, ккал/100 г | 134,63 | 153,44

145,68 | 150,37 | 145,18

Кількісні зміни фаршу готових сардельок у процесі зберігання пов’язані зі зменшенням масової частки вологи, у результаті чого підвищується вміст білка, жиру та енергетичної цінності на 8,6...8,7% та 5,4...5,5%, відповідно. Сардельки із захисним покриттям втрачали масу менш інтенсивно: через 96 год вони втрачали маси стільки, наскільки зменшувалась маса контролю через 48 год (рис. 3), що зумовило збільшення напруги зрізу на 28,7% та 21,2%, зменшення ніжності на 17,1% та 12,9%.

Під час термічної обробки сардельок череви свинячі істотно зменшують свою товщину: на 80,4% (контроль) та 76,5% (дослід). Під час зберігання товщина сардельок у оболонках без захисного покриття зменшувалась та дорівнювала після 120 год зберігання близько 12,7% вихідної товщини, тоді як товщина дослідних за відношенням до початкової становила 17,7%.

Рис. 3. Втрати маси m сардельок у процесі зберігання (у % до маси готових виробів): ? – контрольний зразок сардельок; ¦ – дослідний зразок сардельок

Паропроникність оболонок виражалась меншими величинами, ніж водопроникність. І паро-, і водопроникність знижувались після термічної обробки, але в подальшому збільшувались, причому тим більше, чим триваліше був строк їх зберігання. Криві динаміки паро- та водопроникності вказують на те, що після 48 год зберігання у необроблених та оброблених оболонок відбувається деяке уповільнення процесу релаксації (рис. 4).

Рис. 4. Вплив термічної обробки та зберігання сардельок на паро- та водопроникність D оболонок: ¦ – паропроникність контролю; ? – паропроникність досліду; ^ – водопроникність контролю; Д – ?одопроникність досліду

Відмінність динаміки структурних змін оболонок залежно від наявності обробки підтверджується знімками гістологічних зрізів. МЦ, яка дифундує до кишкового фабрикату, змінює мікроструктуру оболонки, що виражається, в основному, в підвищенні дисперсності пор як після термічної обробки, так і в процесі зберігання. Це підтверджується морфометричними вимірюваннями: контрольні зразки оболонок сардельок після термічної обробки, зберігання протягом 48 та 96 год мали найбільші розміри пор, відповідно: 4,9; 12,2 та 17,5·10-5 м; у дослідних зразках оболонок у ці ж строки – 3,8; 8,1 та 12,7·10-5 м.

Дослідження бактеріопроникності показали, що обробка черев свинячих створює додатковий бар’єр для проникнення до фаршу сардельок E. coli, S. tiphimurium, St. aureus, Cl. perfringens. Найменша інвазивність виявлена у Cl. perfringens, найбільша – у S. tiphimurium.

Череви свинячі збільшують свою міцність після виготовлення сардельок порівняно з нативним станом. Міцність у поперечному напрямі після термічної обробки збільшується більш суттєво, ніж у повздовжньому (рис. 5). Еластичність необроблених оболонок, знятих з готових сардельок, у ПД та ПП напрямах зменшувалась у 1,20 та 1,29 рази, а підданих обробці захисним складом, відповідно, у 1,23 та 1,27 рази. Під час зберігання еластичність також знижувалась. Після 48 год для контролю вона знизилась відносно нативних значень у ПД та ПП напрямах у 1,36 та 1,43 рази, а для досліду після 96 год – у 1,61 та 1,62 рази, відповідно. Абсолютні значення еластичності у всіх станах дослідних зразків оболонок сардельок були більшими за відношенням до контролю.

Рис. 5. Вплив термічної обробки та зберігання сардельок на міцність уr оболонок: ¦ – контроль (ПД напрям); ? – дослід (ПД напрям); ^ – контроль (ПП напрям); ? – дослід (ПП напрям)

Комплексна товарознавча оцінка сардельок методом кваліметрії показала, що позитивна різниця між дослідом та контролем становить 5,1%.

У п’ятому розділі “Економічна ефективність та впровадження складу для обробки фабрикату черев свинячих у ковбасному виробництві” розглянуто практичну реалізацію результатів роботи; проведено розрахунок економічної ефективності впровадження розробки. Сардельки яловичі в черевах свинячих, оброблених 1,0%-им водним розчином МЦ, апробовані на виробничих площах ТОВ “Династія” (Херсонська обл.) та ТОВ “Вовчанський м’ясокомбінат” (Харківська обл.). Очікуваний економічний ефект від застосування складу для обробки фабрикату черев свинячих порівняно з виготовленням аналогу полягає у поєднанні окремих джерел економічного ефекту (в розрахунку на 100 кг сировини): за умов виробництва – підвищення обсягу реалізації за рахунок збільшення виходу готової продукції – 130,5 грн, зростання маси прибутку – 14,2 грн; під час зберігання – скорочення втрат у процесі зберігання до 48 год – 45,6 грн, зменшення втрат порівняно зі збільшенням термінів зберігання – 73,4 грн; під час реалізації – збільшення обсягу реалізації за умов зниження ціни – 159,9 грн, зростання маси прибутку – 17,4 грн.

ВИСНОВКИ

1. Огляд вітчизняної та зарубіжної літератури з питань наукових та практичних аспектів бар’єрних технологій у стабілізації якості ковбасних виробів свідчить про доцільність розробки заходів, що здатні впливати на якісні показники сардельок протягом усього їх життєвого циклу шляхом додаткової обробки черев свинячих водними розчинами МЦ. На підставі аналізу сучасних тенденцій та досвіду використання ковбасних оболонок розширено та систематизовано їх класифікацію.

2. Показано, що просочення фабрикату черев свинячих водними розчинами МЦ підвищує їх бар’єрні властивості. Проникність черев свинячих знижується залежно від зростання масової частки МЦ у складі для обробки Механізм підвищення бар’єрних властивостей полягає у дифузії молекул МЦ до мікроструктури черев свинячих та зміні її дисперсності, а також у зниженні пористості, що зумовлена фільтруючими мікрокапілярами. Найкращий ефект досягається під час просочення 1%-им водним розчином МЦ.

3. Експериментально доведено, що інтенсивність зміни маси під час термічної обробки сардельок обернено пропорційна масовій частці МЦ у складі для обробки фабрикату черев свинячих. Встановлено, що за обробки оболонок 1,25...2,0%-ми водними розчинами МЦ відповідність критеріям щодо масової частки вологи в готовому продукті не зберігається. Визначено оптимальний склад для обробки, який являє собою 1,0%-ий водний розчин МЦ.

4. На підставі результатів товарознавчої оцінки сардельок у черевах свинячих, що оброблені 1,0%-им водним розчином МЦ, встановлено: якісні показники сардельок лежать у суворій залежності від бар’єрних властивостей оболонок; втрати вологи сардельок в оброблених оболонках за відношенням до контролю в процесі виготовлення зменшуються на 4,62%, що призводить до підвищення масової частки вологи у готовому продукті на 0,91%, зниження механічної міцності виробів, підвищення оцінок органолептичних показників. Запропонована обробка виключає втрати білка та жиру в процесі термічної обробки сардельок, що властиві для необроблених оболонок.

5. Бальна оцінка органолептичних показників якості сардельок із захисним покриттям після зберігання протягом 72 та 96 год вища за результати, які отримані для контрольних виробів (на 2,39 та 2,45 бали, відповідно), причому якість контрольних зразків на цей час не відповідає вимогам. Втрати маси в процесі зберігання протягом 96 год для контрольних та дослідних зразків сардельок складають, відповідно, 7,96 та 4,78%, що зумовлює збільшення напруги зрізу на 28,7% та 21,2%, зменшення ніжності на 17,1% та 12,9%, підвищення вмісту білка, жиру та енергетичної цінності на 8,6...8,7% та 5,4...5,5%.

6. Показано, що отримані дані є результатом релаксаційних, міжмолекулярних та інших процесів, які відбуваються в оболонках та зумовлені впливом технологічних чинників і зберіганням. Позитивна роль у формуванні бар’єрних властивостей черев свинячих та як наслідок стабілізація якості сардельок зумовлені підвищенням дисперсності пор, збереженням нативності білків, утворенням захисного каркаса завдяки дифузії МЦ до мікроструктури та її наявності на поверхні фабрикату черев свинячих.

7. Комплексна товарознавча оцінка сардельок із захисним покриттям вказує на покращення їх якості порівняно з контролем. Кваліметрична оцінка сардельок в оброблених черевах свинячих підвищується на 5,1%, що виражається, в основному, стабілізацією органолептичних, структурно-механічних властивостей та збільшенням строку зберігання до 4 діб. Це надає можливість використання модифікованих черев свинячих під час виробництва варених ковбасних виробів на м’ясопереробних підприємствах та у підприємствах ресторанного господарства.

8. Розроблено, затверджено та впроваджено нормативну документацію на череви свинячі із захисним покриттям та на сардельки з яловичини в натуральних оболонках із захисним покриттям. Очікуваний економічний ефект за умов виробництва полягає у підвищенні обсягу реалізації за рахунок збільшення виходу готової продукції – 130,5 грн, зростанні маси прибутку – 14,2 грн; під час зберігання – скорочення втрат в процесі зберігання до 48 год – 45,6 грн, зменшення втрат порівняно зі збільшенням термінів зберігання – 73,4 грн; під час реалізації – збільшення обсягу реалізації за умов зниження ціни – 159,9 грн, зростання маси прибутку – 17,4 грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М. Приоритетні напрямки використання ковбасних оболонок // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2002. – Ч.1. – С. 293-298. (Внесок здобувача: проведення аналізу сучасного досвіду використання ковбасних оболонок; участь у підготовці матеріалу до опублікування та формулюванні висновків та рекомендацій).

2. Шубина Л.Ю., Захаренко В.А., Онищенко В.Н. Исследование воздухопроницаемости модифицированного кишечного фабриката // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”: Зб. наук. пр. Тематичний випуск “Хімія, хімічна технологія та екологія”. – Харків: НТУ “ХПІ”, 2003. – С. 36-42. (Внесок здобувача: участь у постановці методики, проведення експерименту, аналіз результатів досліджень повітропроникності модифікованого кишкового фабрикату).

3. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М. Результати дослідження вологопроникності натуральних та штучних ковбасних оболонок // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2003. – Ч.1. – С. 383-387. (Внесок здобувача: постановка та відпрацювання методики, проведення досліджень, участь у обговоренні отриманих результатів, підготовка публікації до видання).

4. Захаренко В.А., Шубина Л.Ю., Онищенко В.Н. Исследование пористой микроструктуры натуральных колбасных оболочек // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства: Зб. наук. пр. – Харків: ХНТУСГ ім. Петра Василенка, 2004. – Т. 2 – С. 131-138. (Внесок здобувача: проведення експериментів з вивчення впливу обробки фабрикату черев свинячих водними розчинами метилцелюлози на їх пористу мікроструктуру, участь у оформленні матеріалу до опублікування).

5. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М., Карпенко З.П. Вплив використання натуральних оболонок з підвищеними бар’єрними властивостями на якісні показники сардельок яловичих // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2004. – Ч.1. – С. 510-515. (Внесок здобувача: участь у проведенні досліджень з вивчення показників якості сардельок у натуральних оболонках із захисним покриттям, формулювання висновків та рекомендацій).

6. Деклараційний патент №59975 А Україна, МПК7 А22С17/14, А22С13/00. Склад для обробки фабрикату кишок / Л.Ю. Шубіна, В.М. Онищенко, В.С. Крівіч (Україна). – №2003010033; Заявл. 02.01.2003; Опубл. 15.09.2003, Бюл. №9. – 2 с. (Внесок здобувача: проведення патентного пошуку за складами та способами для обробки фабрикату кишок; захисними складами, що використовуються у харчовій промисловості з метою підвищення бар’єрних властивостей ковбасних оболонок та харчових продуктів; запропоновано склад для обробки фабрикату кишок).

7. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М. Роль бар’єрного ефекту в збереженні якості ковбасних виробів // Тези доп. міжнар. наук.-практ. конф. “Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв і торгівлі”. – Харків: ХДАТОХ. – 2002. – С. 199-200. (Внесок здобувача: узагальнення даних щодо використання бар’єрних технологій у харчових технологіях, їх ролі та надання перспективних напрямків розширення використання бар’єрного ефекту).

8. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М., Дроменко Д.О., Моргун С.В. Вплив додаткової обробки натуральних оболонок на процеси масообміну в технології ковбасних виробів // Матеріали міжвуз. наук.-практ. конф. “Проблеми техніки і технологій харчових виробництв”. – Полтава: ПУСКУ. – 2004. – С. 107-108. (Внесок здобувача: участь в аналізі отриманих результатів досліджень, формулювання висновків та рекомендацій).

9. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М. Вплив додаткової обробки кишкових оболонок на їх бар’єрні властивості // Програма і матеріали 70-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті”. – К.: НУХТ. – 2004. – Ч. 2. – С. 40-41. (Внесок здобувача: проведення експериментів, вивчення впливу додаткової обробки на паропроникність черев свинячих).

10. Шубіна Л.Ю., Онищенко В.М., Савінова О.М. Бактеріопроникність натуральних ковбасних оболонок із захисним покриттям // Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. “Товарознавство та ринок споживчих товарів у 3-му тисячолітті”. – Донецьк: ДонДУЕТ. – 2004. – С. 51-52. (Внесок здобувача: постановка методики дослідження, участь у аналізі отриманих результатів та підготовці матеріалів до публікації).

11. Онищенко В.М., Шубіна Л.Ю. Дослідження сорбційної здатності черев свиней, просочених водяними розчинами метилцелюлози // Програма і матеріали 71-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді –