Анотація до роботи:

Колесник А.О. Технологія м’ясних фаршевих виробів спеціального призначення з використанням напівфабрикату кісткового харчового. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 – технологія продуктів харчування. – Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2008.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології м’ясних фаршевих виробів спеціального призначення з використанням НКХ, що є джерелом легкозасвоюваних біоорганічних сполук кальцію.

Доведено, що НКХ має Са-донорську здатність. Встановлено, що внесення 7% НКХ-порошку або 10% НКХ-пасти відносно котлетного м’яса яловичини (з урахуванням сухих речовин) змінює ФТВ фаршу.

Вивчено структурно-механічні властивості виробів з НКХ; досліджено структуру вологи та вологозв'язуючу здатність комбінованих м’ясних фаршів; вивчено безпеку кулінарних виробів з НКХ за мікробіологічними показниками; досліджено вплив НКХ на технологічні показники термообробки та вихід м’ясних фаршевих виробів; вивчено біологічну цінність та перетравлюємість білків м’ясних фаршевих виробів з НКХ травними ферментами in vitro.

У медико-біологічному експерименті на лабораторних тваринах доведено засвоюваність біоорганічних сполук кальцію, що містяться у НКХ.

Розроблено і затверджено нормативно-технологічну документацію на фарш «Кальцевітал», напівфабрикати м’ясні січені з фаршу «Кальцевітал», здійснено впровадження запропонованих розробок у виробництво.

1. Аналіз і систематизація літературних джерел довели актуальність і доцільність розробки технології м'ясних фаршевих виробів спеціального призначення з використанням порошкоподібного або пастоподібного НКХ, що є джерелом біоорганічних сполук кальцію.

2. Теоретично з використанням системного підходу науково обґрунтовано технологію м'ясних фаршевих виробів з використанням НКХ, який має капілярно-пористу структуру і високу адсорбційну властивість, що обумовлено впливом іонів кальцію на колоїдно-хімічний стан м'ясної системи в результаті Са-донорскої здатності НКХ. Обґрунтовано закономірності іонотропного структурування м'ясного фаршу з рН в діапазоні 5,6...6,0, що обумовлено взаємодією іонів кальцію, донором яких є НКХ, з кальційзв'язуючими білками м'яса (актином, міозином, тропоніном) та трансформуванням білкових молекул з перерозподілом хімічних зв’язків у м’ясній системі м’язові білки-Са⁺⁺ НКХ-вода.

3. Встановлено раціональну кількість НКХ, що складає 10% для НКХ-пасти і 7% для НКХ-порошку, яка вноситься відносно м’яса з урахуванням сухих речовин, шляхом математичного моделювання мінерального складу м'ясних фаршевих виробів за коефіцієнтом ефективності засвоюваності кальцію організмом людини. Відзначено, що м'ясні фаршеві вироби спеціального призначення з НКХ – багате джерело біоорганічного кальцію (902,0...904,0 мг в 100 г), який знаходиться в оптимальному для засвоювання організмом співвідношенні з фосфором.

4. Доведено доцільність використання НКХ у виробництві м'ясних фаршевих виробів спеціального призначення в результаті вивчення їх гідратаційних властивостей. Відзначено підвищення на 4,4...5,5% вологозв'язуючої здатності м'ясних фаршів з НКХ, що обумовлено специфікою взаємодії кальційзв’язуючій м’язовий білок-Са⁺⁺ НКХ-вода, з одночасним збільшенням на 11…14% виходу готової продукції, яка відрізняється соковитішою та ніжнішою консистенцією порівняно з контрольними зразками.

Встановлено, що вологоутримуюча здатність дослідних зразків вища на 14,1% у виробах з НКХ-порошком і на 8,2% з НКХ-пастою порівняно з контрольними зразками, що обумовлено підвищеною стабільністю Са-насичених білків, які мають більш компактну і жорстку структуру до дії температури та денатурують при більш високих температурах порівняно з білками в апо-стані, а отже, вони мають меншу вологовиділяючу здатність упродовж часу, що необхідний для доведення виробів до кулінарної готовності.

5. Встановлено, що взаємодія кальційзв'язуючих білків м'яса з іонами кальцію НКХ зменшує рухливість води у фаршах в межах 8,9...28,9% (за показником величини спін-спінової релаксації), переводячи її у зв'язаний стан, тим самим знижуючи значення активності води до величин 0,968...0,971, що значно поліпшує мікробіологічні показники дослідних зразків (КМАФАнМ < 10 КУО/г), оскільки зв'язана волога, на відміну від вільної, менш доступна мікроорганізмам.

6. Доведено, що зниження в готових виробах з НКХ граничної напруги зсуву на 19,8...28,1% порівняно з контрольним зразком поліпшує механічні параметри консистенції, збільшує глибину перетравлювання до 29% Са⁺⁺-насичених білків, що зв’язали іони кальцію НКХ, структура яких краще атакується кальційзв’язуючим ферментом трипсином за рахунок акцептування іонів Са⁺⁺.

7. Доведено, що тривалість теплової обробки м'ясних січених виробів з НКХ скорочується на 75...135 с, тобто на 13,9...25% і складає 2...3 хв, що зменшує на 11...14% втрати маси виробів протягом теплової обробки і знижує собівартість готової продукції.

8. Встановлено, що готові вироби з НКХ майже не відрізняються за біологічною цінністю від контрольних виробів, оскільки кулінарні вироби з НКХ-порошком містять на 0,4% більше, а з НКХ-пастою – на 0,3% менше білка, ніж контрольні зразки, а кількість незамінних амінокислот у них наближається до еталону, забезпечуючи потенційно повне їх використання на анаболічні потреби.

9. Доведено засвоюваність біоорганічного кальцію з НКХ у медико-біологічному експерименті. Встановлено, що процеси кісткоутворення протікають значно активніше в дослідній групі лабораторних мишей порівняно з контрольною, що одержувала неорганічний кальцій із крейди, а кількість кальцію, що депонований із крові в гомілкову кістку мишей, у раціон яких входив НКХ, на 0,7...1,7% більше, ніж у кістці контрольних груп лабораторних тварин. Показано доцільність використання НКХ як джерела легкозасвоюваних біоорганічних сполук кальцію, що підтверджує правильність обраного напрямку дослідження.

10. Розроблено й затверджено нормативну документацію на фарш яловичий мінералізований «Кальцевітал» (ТУ У 15.1-01566330-178:2005) та м'ясні фаршеві вироби спеціального призначення, збагачені легкозасвоюваними біоорганічними сполуками кальцію, що призначені для виробництва на м’ясопереробних підприємствах і у закладах ресторанного господарства (ТУ У 15.1-01566330-177:2005).

Виконано комплекс робіт із впровадження результатів досліджень у виробництво та навчальний процес.

11. Сформульовано технічну, соціальну й розраховано економічну ефективність проекту з виробництва НКХ-пасти і фаршу «Кальцевітал» на мікрорівні (на рівні підприємства) і на макрорівні (рівні держави).

Технічна ефективність полягає у обновленні основного капіталу економіки за рахунок створення нової технології і збільшення темпів оновлення обладнання.

Соціальний ефект досягається у результаті створення оздоровчих продуктів спеціального призначення, що сприяють поліпшенню здоров'я населення.

На підставі проведеного розрахунку собівартості й ціни реалізації НКХ-пасти, що становить 4,26 грн за 1 кг, показано зниження ціни на фарш «Кальцевітал» на 14,6% порівняно з аналогом (на 01.01.2007 р.).

Публікації автора:

1. Головко М.П., Лебединець І.В., Колесник А.О., Подворчан Д.Є., Колесник Т.Л. Вплив харчового кісткового напівфабрикату на технологічні показники термообробки м’ясних січених виробів // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2004. – №2 (8). – С. 27-29.

Здобувачем виготовлено дослідні зразки котлет із різним вмістом НКХ та проведено вимірювання в них температури за допомогою термопар під час теплової обробки.

2. Черевко А.И., Головко Н.П., Захаренко В.А., Колесник А.А. Моделирование состава минеральных веществ в продуктах питания // Вісник Національного технічного університету «ХПІ»: Зб. наук. пр. Тематичний випуск: Нові рішення в сучасних технологіях. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2004. – №39. – С. 94-97.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження з раціоналізації мінерального складу котлет, підготовлено матеріали до публікації.

3. Черевко О.І., Головко М.П., Колесник А.О., Колесник Т.Л. Дослідження структурно-механічних властивостей м’ясних січених виробів із додаванням напівфабрикату кісткового харчового (НКХ) // Науковий Вісник Полтавського університету споживчої кооперації України. – 2004. – №2 (13). – С. 120-122.

Здобувачем проведено дослідження структурно-механічних властивостей м’ясних січених виробів з використанням НКХ, виконано підготовку матеріалів до публікації.

4. Черевко А.И., Головко Н.П., Колесник Т.Л., Колесник А.А. Динамика показателей безопасности мясных рубленых изделий, содержащих полуфабрикат костный пищевой // Вісник Національного технічного університету «ХПІ»: Зб. наук. пр. Тематичний випуск: Нові рішення в сучасних технологіях. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2004. – №47. – С. 129-132.

Здобувач брала участь у підготовці об’єктів дослідження, обробці отриманих результатів, підготовці матеріалів до публікації.

5. Черевко О.І., Головко М.П., Колесник А.О., Колесник Т.Л. Розробка рецептури м’ясних січених виробів з додаванням напівфабрикату кісткового харчового // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. – Донецьк: ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2005. – Вип. 12. – Т. 2. – С. 203-210.

Здобувачем запропоновано і розроблено рецептури м’ясних січених виробів з додаванням НКХ, проведено підготовку матеріалів до публікації.

6. Черевко О.І., Головко М.П., Колесник А.О., Колесник Т.Л. Розробка технології і рецептури фаршу яловичого мінералізованого «Кальцевітал» // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. – Донецьк: ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2005. – Вип. 13. – Т. 1. – С. 195-202.

Здобувачем запропоновано технологію і рецептуру фаршу яловичого мінералізованого «Кальцевітал», проведено підготовку матеріалів до публікації.

7. Черевко О.І., Головко М.П., Колесник А.О. Вивчення біологічної цінності котлет, що містять напівфабрикат кістковий харчовий // Вісник ДонДУЕТ ім. Туган-Барановського. – Донецьк: ДонДУЕТ. – 2005. – №1 (25). – С. 34-38.

Здобувачем вивчено амінокислотний склад білків котлет з НКХ на амінокислотному аналізаторі, проведено аналіз та обробку отриманих результатів.

8. Колесник А.О. Вплив напівфабрикату кісткового харчового на вологоутримуючу здатність котлетного м’ясного фаршу // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2005. – Вип. 2. – С. 82-89.

9. Колесник А.О. Економічна ефективність нової технології переробки кістки великої рогатої худоби на харчові цілі // Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2005. – Вип. 1. – Ч. 1. – С. 292-297.

10. Колесник А.О. Ефективність використання технології виробництва фаршу яловичого «Кальцевітал» у діяльності заготівельних підприємств // Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2005. – Вип. 2. – С. 178-186.

11. Головко М.П., Колесник А.О. Метод комплексної переробки кістки великої рогатої худоби на харчові цілі // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ. – 2005.– Вип. 1. – С. 24-31.

Здобувачем проведені комплексні дослідження ферментативного гідролізу білків НКХ та оброблено отримані результати.

12. Черевко А.И., Головко Н.П., Колесник А.О., Колесник Т.Л. Перевариваемость in vitro белков мясных фаршевых изделий, приготовленных с использованием полуфабриката костного пищевого // Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій. – Одеса: ОНАХТ. – 2006. – №29. – С. 88-92.

Здобувачем проведені комплексні дослідження ферментативного гідролізу білків котлет з НКХ та оброблено отримані результати.

13. Колесник А.А., Полевич В.В., Колесник Т.Л. Функциональные продукты – новая идеология в области профилактики и укрепления здоровья человека // Научно-прикладные аспекты технологии продуктов и организация общественного питания: Межвузовский сб. науч. тр. – СПб.: СПбТЭИ, 2006. – С.76-80.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, аналіз та обробку отриманих результатів, підготовку матеріалів до публікації.

14. Деклараційний патент №16330 України на винахід, МПК (2006) А23L1/31. Спосіб виготовлення м’ясних січених виробів / О.І. Черевко, М.П. Головко, А.О. Колесник, М.Л. Серік, Т.М. Головко – №U200511040; Заявл. 21.11.2005; Опубл. 15.08.2006. Бюл. №1. – 4 с.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження та обробку отриманих результатів, підготовку опису до деклараційного патенту на винахід.

15. Черевко О.І., Головко М.П., Лебединець І.В., Подворчан Д.Є., Колесник А.О. Вплив харчового кісткового напівфабрикату (ХКН) на технологічні показники термообробки м’ясних січених виробів // Проблеми техніки і технології харчових виробництв: міжвуз. наук.-практ. конф. Полтава, 8-9 квітня 2004 р. – Полтава: ПУСКУ, 2004. – С. 244-246.

Здобувачем вироблено котлети з НКХ та досліджено температуру в них під час теплової обробки.

16. Головко М.П., Подворчан Д.Е., Колесник А.О. Біологічна цінність нових кулінарних м’ясних виробів з додаванням продуктів переробки харчової кістки // Товарознавство та ринок споживчих товарів у 3-му тисячолітті: міжнар. наук.-практ. конф. Донецьк, 14-15 жовтня 2004 р. – Донецьк: ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2004. – С. 11-12.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження з визначення ступеня перетравлюваності білків м’ясних січених виробів, що містили НКХ, підготовлено матеріали до публікації.

17. Черевко О.І., Головко М.П., Колесник А.О. Споживчі характеристики м’ясних кулінарних фаршевих виробів, збагачених біоорганічними сполуками кальцію // Актуальні проблеми харчування: технологія та обладнання, організація і економіка: міжнар. наук.-техн. конф. Слав'яногірськ, 8-9 вересня, 2005 р. – Донецьк: ДонДУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2005. – С. 41-42.

Здобувачем досліджено харчову цінність НКХ та вміст кальцію і фосфору у виробах з НКХ, підготовлено матеріали до публікації.

18. Головко Н.П., Колесник А.А., Колесник Т.Л. Биологическая ценность мясных фаршевых изделий, содержащих полуфабрикат костный пищевой // Техника и технология пищевых производств: V Междунар. научн.-техн. конф. Могилев, 18-20 мая, 2005 г.– Минск: Центр БГУ, 2005. – С. 113-114.

Здобувачем проведено аналіз результатів досліджень амінокислотного складу котлет, що містять НКХ, підготовлено матеріали до публікації.

19. Колесник А.А. Влияние ионов кальция полуфабриката костного пищевого на функционально-технологические свойства котлетного мясного фарша // Пути повышения качества услуг общественного питания: междунар. научн. конф. Саратов, 23-24 декабря, 2005 г. – Саратов: Саратовский ГАУ, 2005. – С. 39-40.

20. Колесник А.А. Влияние полуфабриката костного пищевого на выход и консистенцию изделий из рубленой массы // Технологія – 2005: VIII Всеукраїнська наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених. Северодонецьк, 14-15 квітня, 2005р. – Северодонецьк: СТІ СНУ ім. В. Даля, 2005. – Ч. 1. – С. 34-35.

21. Головко Н.П., Колесник А.А., Колесник Т.Л. Изучение степени усвояемости кальция полуфабриката костного пищевого в медико-биологическом эксперименте // Развитие научных исследований 2005: междунар. научн.-практ. конф. Полтава, 7-9 ноября 2005 г.: – Полтава: Интер Графика, 2005. – Т. 7. – С. 125-128.

Здобувач виробляла НКХ-порошок, годувала лабораторних тварин, обробляла отримані результати, готувала матеріали до публікації.

22. Головко М.П., Колесник А.О. Розробка нового способу переробки кістки великої рогатої худоби на харчові цілі // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: 71-а наук. конф. молодих вчених, аспірантів і студентів. Київ, 18-19 квітня 2005 р. – Київ: НУХТ, 2005. – Ч. 2. – С. 20.

Здобувачем виготовлено НКХ-пасту та НКХ-порошок, досліджено їх ФТВ, проведено підготовку матеріалів до публікації.

23. Колесник А.А., Колесник Т.Л. Влияние полуфабриката костного пищевого на потери массы котлет при жарке // Техника и технология пищевых производств: междунар. научн. конф. студентов и аспирантов. Могилев, 26-27 апреля, 2006 г.– Могилев: УО «МГУП», 2006 г. – С. 138.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження, аналіз та обробку отриманих результатів, підготовку матеріалів до публікації.