Биотехнологические аспекты использования альгинатов морских водорослей в технологии мясных изделий повышенной биологической ценности

Содержание

Введение

Глава 1. Биотехнологический потенциал морских альгинатов в создании продуктов здорового питания

1.1. Анализ сырьевой базы рыбохозяйственного комплекса РФ как источника биологически активных полисахаридов

1.2. Физико-химические основы взаимодействия альгиновой кислоты с мышечными белками мяса при различных значениях pH

1.3. Характеристика мясного сырья с признаками PSE и DFD и методы биотехнологической коррекции его свойств

Глава 2. Экспериментальное обоснование применения альгинатов в технологии мясных изделий

2.1. Разработка модифицированных рецептур мясных хлебов и колбас на основе математического моделирования нутриентного профиля

2.2. Изучение влияния термических режимов на стабильность альгинового геля в структуре мясного изделия

2.3. Оценка антиоксидантного и протекторного действия морских полисахаридов на липидную фракцию продукта

Глава 3. Проектирование биотехнологического процесса производства продукции повышенной ценности

3.1. Оптимизация аппаратурно-технологической схемы производства с внедрением узла подготовки альгинатного раствора

3.2. Реализация требований ХАССП при производстве функциональных мясных продуктов на предприятиях АПК

3.3. Оценка конкурентоспособности разработанного продукта на российском рынке и перспективы внедрения в промышленный сектор

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Биотехнологические аспекты использования альгинатов морских водорослей в технологии мясных изделий повышенной биологической ценности

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стратегическими приоритетами развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации, направленными на создание продуктов здорового питания с высокой биологической ценностью и функциональными свойствами. В условиях реализации доктрины продовольственной безопасности и импортозамещения особое значение приобретает использование отечественного возобновляемого сырья, в том числе биологически активных полисахаридов морского происхождения. Альгинаты, получаемые из бурых водорослей дальневосточных морей России, представляют собой перспективную группу природных гидроколлоидов, обладающих уникальными технологическими и физиологическими свойствами. Мясная промышленность как один из базовых секторов агропромышленного комплекса нуждается в инновационных биотехнологических решениях, позволяющих повысить пищевую ценность продукции, улучшить функционально-технологические характеристики сырья с отклонениями от нормы и расширить ассортимент изделий профилактического и лечебного назначения.

Степень разработанности проблемы в отечественной науке и практике характеризуется наличием фундаментальных исследований в области химии и технологии морских полисахаридов, выполненных в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО РАН, Всероссийском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии, а также прикладных разработок по применению гидроколлоидов в мясной индустрии, проведенных во Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности имени В.М. Горбатова, Московском государственном университете пищевых производств и других профильных научных центрах. Вместе с тем комплексное изучение биотехнологических механизмов взаимодействия альгинатов с компонентами мясных систем, особенно при использовании сырья с признаками PSE и DFD, требует дальнейшего углубленного исследования с учетом специфики отечественного животноводства и технологических особенностей российских мясоперерабатывающих предприятий [1, c. 15].

Научный интерес представляет изучение молекулярных основ формирования структуры мясных изделий с участием альгиновой кислоты и ее солей, влияния pH-зависимых конформационных переходов на реологические свойства мясных эмульсий и фаршей, а также оценка антиоксидантного и протекторного действия морских полисахаридов на липидную фракцию готовой продукции. Практическая значимость таких исследований определяется возможностью создания технологий мясных продуктов с заданными показателями качества, повышенной биологической ценностью, улучшенным аминокислотным составом и пролонгированными сроками годности. Это соответствует задачам государственной политики в сфере здорового питания населения и устойчивого развития рыбохозяйственного и агропромышленного комплексов страны [8, c. 42].

Цель работы – научное обоснование и разработка биотехнологических подходов к использованию альгинатов морских водорослей в производстве мясных изделий повышенной биологической ценности на основе комплексного изучения физико-химических, структурно-механических и функциональных свойств обогащенных продуктов.

Задачи исследования:

• проанализировать сырьевую базу рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации как источника биологически активных полисахаридов и оценить перспективы промышленного получения альгинатов;
• изучить физико-химические основы взаимодействия альгиновой кислоты с мышечными белками мяса при различных значениях pH и обосновать оптимальные параметры внесения гидроколлоида;
• исследовать возможности биотехнологической коррекции свойств мясного сырья с признаками PSE и DFD с использованием альгинатов;
• разработать модифицированные рецептуры мясных хлебов и колбас на основе математического моделирования нутриентного профиля и оценить их пищевую и биологическую ценность;
• изучить влияние термических режимов на стабильность альгинового геля в структуре мясного изделия и оценить антиоксидантное действие морских полисахаридов;
• спроектировать аппаратурно-технологическую схему производства функциональных мясных продуктов с внедрением узла подготовки альгинатного раствора и разработать элементы системы ХАССП.

Объект исследования – технологический процесс производства вареных и полукопченых колбасных изделий, мясных хлебов на базе мясоперерабатывающего предприятия ООО «Дальневосточный мясокомбинат» с использованием альгината натрия, получаемого из бурых водорослей рода Laminaria дальневосточных морей.

Предмет исследования – биотехнологические закономерности формирования структуры, функционально-технологических и органолептических характеристик мясных изделий при использовании альгинатов морских водорослей, а также показатели качества и биологической ценности разработанных продуктов.

Методологическая база исследования включает теоретические основы биотехнологии пищевых производств, коллоидной химии белково-полисахаридных систем, технологии мяса и мясопродуктов. В работе использованы стандартные и специальные методы физико-химического, биохимического и микробиологического анализа, предусмотренные действующими нормативными документами: ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции», ГОСТ 9957-2015, ГОСТ 23042-2015, ГОСТ 31470-2012 и другими государственными стандартами. Применены методы математического моделирования рецептур, органолептической оценки, определения аминокислотного состава методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, реологических исследований на ротационном вискозиметре, оценки антиоксидантной активности спектрофотометрическим методом. Нормативную базу составили технические регламенты Таможенного союза, государственные стандарты на сырье и готовую продукцию, санитарные правила и нормы [12, c. 78].

Научная новизна работы заключается в установлении закономерностей взаимодействия альги

…