Продукты животного происхождения являются наиболее значимыми для организма человека. Они используются в качестве материала для построения тканей организмом, синтеза и обмена веществ, как источник энергии. Необходимость удовлетворения растущих потребностей населения в мясе, птице и рыбе высокого качества с хорошим товарным видом, вкусовыми, кулинарными и технологическими свойствами, а также значительной пищевой ценностью требует глубоких исследований свойств сырья и кулинарной продукции современными химическими и физико- химическими методами.

Используемое в предприятиях общественного питания сырье подвергается переработке и реализации. Конечная цель механической и гидромеханической обработки - изготовление полуфабрикатов, выпуск блюд и кулинарных изделий. Для получения качественной продукции, свежее сырье выдерживают в холодильной камере с целью снижения потерь внутримышечного сока при дальнейшей обработке, выравнивании температуры и завершении процесса созревания мяса. Мороженое мясо, птицу и рыбу хранят без размораживания и подвергают оттаиванию по мере технологической необходимости.

На стадии механической и гидромеханической обработки сырье распаковывают, размораживают, сортируют, калибруют, моют, разделяют на съедобные и малоценные в пищевом отношении части (зачистка, отделение костей от мышечной ткани, жиловка и т.д.), порционируют и соединяют с необходимыми компонентами рецептуры.

В ассортименте рыбо- и мясопродуктов особую роль играют полуфабрикаты – изделия, максимально подготовленные для кулинарной обработки. Стремление населения сократить время на приготовление пищи и при этом питаться качественными и разнообразными продуктами привело к значительному увеличению спроса на натуральные мясные и рыбные полуфабрикаты, быстрозамороженные и охлажденные, а также готовые жареные изделия, доступные по цене, обладающие высокой пищевой ценностью.

Нами произведен анализ ассортимента и оценка качества полуфабрикатов из мяса и птицы, кулинарных изделий, жареных на гриле, реализуемых в наиболее крупных и посещаемых магазинах и фаст-фудах городов Белгорода и Мытищ. Отмечена необходимость разработки технологии полуфабрикатов для жарки в гриль-аппаратах, оптимизации ингредиентного состава с целью повышения пищевой ценности готовой продукции. Особое значение имеет технологический процесс жарки, обеспечивающий прожаренность продукта, его безвредность.

В настоящее время в России наблюдается значительный рост числа предприятий общественного питания. В связи с этим повышается спрос на технологическое оборудование, применяемое для тепловой обработки пищевых продуктов. По данным торговых организаций, занимающихся продажей оборудования для предприятий питания, в ближайшие годы наибольшее распространение получат гриль - аппараты с регулируемой термо-воздушной средой. Этот вид теплового оборудования в наибольшей степени отвечает требованиям современной кухни. Его отличительными особенностями являются универсальность, высокая степень автоматизации, небольшие габариты.

Анализ накопленных данных позволяет утверждать, что технология приготовления кулинарных изделий с использованием гриль - аппарата в некоторой степени отличается от традиционной. В частности меняются режимы и продолжительность тепловой обработки, последовательность технологических операций.

Конструктивные особенности электрических и газовых гриль- аппаратов для приготовления шаурмы приведены в таблице 1.

 Таблица 1 - Конструктивные особенности электрических и газовых гриль-аппаратов для приготовления шаурмы

Аппараты GR Roller Grill отличаются высоким качеством и удобством использования. Конструкция этих аппаратов позволяет легко регулировать процесс жарки и обеспечивают равномерное приготовление мяса. Гриль крепится на шарикоподшипниках, возможность перекашивания вертела полностью исключена. Штампованный жиросборник и съемный лоток для стока жидкости обеспечивают простоту очистки. Дно гриля полностью герметично, мотор защищен от любого попадания    жира    или    мясного    сока.  Электрические    модели    GR оборудованы 3-мя, 4-мя или 5-ю нагревательными элементами, камнями для накапливания жара и сигнальными лампами. Грили имеют двухпозиционный переключатель мощности на каждый нагревательный элемент и поставляются без дополнительных опций.

Время разогрева рабочей камеры, расход электроэнергии определялись при работе гриля на холостом ходу в конвекционном режиме (разогрев от 50 до 300°С, влажность 50%). Усредненные данные по результатам исследований приведены в табл. 2.

 Таблица 2 - Средние технико-эксплуатационные показатели работы гриль-аппаратов

Анализ полученных данных показал, что технические параметры гриль-аппаратов находятся в зависимости от его конструктивных и функциональных особенностей. Так, с точки зрения расхода электроэнергии наиболее экономичны грили JB06M и GR 40E «Roller Grill».

Важной энергетической характеристикой является удельный расход электроэнергии. Для получения независимых от продукта результатов при определении этого параметра, в качестве объекта исследования использовалась вода. Наименьший удельный расход электроэнергии отмечен у гриль-аппаратов JB06M и FRB «Rotisol» (табл. 2). Более высокий расход электроэнергии у других моделей, вероятно, связан с потерями тепла в окружающую среду. Это предположение подтверждают результаты измерений теплопотерь поверхностями гриль-аппаратов при установившемся значении температуры внутри рабочей камеры (260°С). Наименьшие потери тепла в окружающую среду отмечены при работе гриль-аппаратов JB06M и GR 40 E «Roller Grill».

Качество готовой продукции, обрабатываемой в гриль-аппарате, во многом зависит от технологического процесса, который в свою очередь определяется динамикой регулирования заданных параметров, равномерностью полей температуры и скорости теплоносителя в рабочей камере. Измерение проводилось при работе гриль-аппарате в режиме конвекции (200°С) на разных уровнях рабочей камеры при полной загрузке. Результаты испытаний представлены в таблицах 3, 4.

Из данных таблицы 3 видно, что максимальную скорость выхода на заданный режим (конвекционная жарка, 200°С) с минимальным разбросом температуры по объему рабочей камеры имеет гриль-аппарате компании «Rotisol».

 Таблица 3. Средние технико-эксплуатационные показатели работы гриль-аппаратов

Таблица 4. Средние скорости движения теплоносителя

Наибольшая равномерность движения воздуха наблюдается у модели GR 40 E «Roller Grill» (табл. 4). Напротив максимальная неравномерность скорости отмечена у гриля МК-7.8В "СИКОМ".

По результатам испытаний гриль-аппаратов можно сделать вывод, что исследованные модели имеют все необходимые функции и технические параметры, обеспечивающие получение кулинарной продукции высокого качества. Некоторые различия аппаратов по основным технико - эксплуатационным показателям не могут оказать существенного влияния на ведение технологического процесса. Однако следует отметить, что конструктивные особенности каждой модели гриль- аппаратов требуют уточнения значений параметров режимов и продолжительности тепловой обработки.

При разработке процессов жарки «Шаурмы» - крупнокусковых полуфабрикатов из мяса, птицы и рыбы в гриль-аппаратах были определены оптимальные режимы для каждой экспериментальной группы продуктов. При выборе вариантов учитывались продолжительность тепловой обработки, выход и органолептические показатели готовой продукции. Установлено, что параметры режимов тепловой обработки зависят от функциональных и конструктивных особенностей аппаратов (возможности регулирования влажности). В связи с этим разработаны режимы для гриль-аппаратов с фиксированной и регулируемой влажностью (табл. 5, 6).

 Таблица 5. Режимы тепловой обработки для гриль-аппаратов с фиксированной влажностью GR 40 E «Roller Grill» FRB «Rotisol»

 Таблица 6 - Режимы тепловой обработки для гриль-аппаратов с регулируемой влажностью JB06M МК-7.8В "СИКОМ"

При сравнении режимов, представленных в таблицах 5 и 6, с традиционными видно, что есть некоторые отличия. Так, для жарки натуральных мясных полуфабрикатов (ромштекс) продолжительность процесса составляет 20 мин, а крупнокусковых полуфабрикатов в жарочном шкафу – 1 час 40 мин (говядина) и 2 часа – 2 часа 30 мин. Продолжительность жарки птицы – 40-60 мин., а цыплят – 20-30 мин. Продолжительность жарки рыбы – 12-15 мин. [1, 2].

При  жарке  крупнокусковых  полуфабрикатов  в  жарочном  шкафу наблюдается  неравномерное  прожаривание,  которое требует неоднократного  переворачивания  полуфабриката  и  смачивания поверхности жидкостью (сочком) [3]. Эту проблему решает современный гриль-аппарат, в котором продукт постоянно вращается вокруг своей оси, что обеспечивает равномерный прогрев мышечной ткани по всему объему. На основе имеющейся рецептуры шаурмы (ТУ 9214-119-79036538-  2005) нами была разработана рецептура полуфабриката и готового блюда «Шаурма «По-белгородски». По проведенным ранее исследованиям было выявлено, что свинина обладает достаточно высокими потребительскими и функционально-технологическими    свойствами.

Анализ литературных данных по разработке технологии мясных натуральных полуфабрикатов показывает, что мясное сырье неоднородно и зависит от количества  соединительной, жировой и мышечной ткани, термического состояния, продолжительности хранения и других факторов. Так, при определенных температурных условиях и относительной влажности воздуха при размораживании замороженных мясных отрубов могут наблюдаться потери массы, связанные с испарением влаги с их поверхности, либо, наоборот, увеличение массы мяса на 1,6-2,0 % вследствие конденсации влаги на его поверхности [3]. В дальнейшем при обвалке мяса и других процессах производства полуфабрикатов эта влага теряется. В мышечных волокнах фибриллы как бы сцементированы межфибриллярным основным веществом; под действием щелочи это вещество разжижается и волокно распадается на отдельные фибриллы. Поэтому в процессе производства полуфабрикатов в изделия добавляют большее или меньшее количество воды (молока), позволяющее получить сочные изделия, отвечающие требованиям существующих стандартов. Длительность тепловой обработки мяса и его нежность в значительной степени зависят от соотношения в мышечной ткани коллагеновых волокон. В составе мышечной ткани, освобожденной от жировой ткани и в значительной степени от соединительной, содержится примерно 70-75 % воды. Вода удерживается в тканях главным образом за счет осмотического давления и адсорбционной способности белков и заполняет собой макро- и микрокапилляры. Большая часть ее (50-70 %) находится в слабо связанном состоянии и представляет собой раствор органических и неорганических веществ. Некоторая часть воды (0,6 г на 1 г белка) прочно удерживается белковыми веществами. Гидрофильные свойства ткани изменяются при замораживании мяса  и при последующем  его хранении в связи с происходящими при этом автолитическими процессами [4].

 Предназначенные для жарки в натуральном виде полуфабрикаты вырабатывают из наиболее нежных и мягких частей туши (вырезка, корейка, окорок). Порционные полуфабрикаты, приготовляемые из других частей туши, для размягчения соединительной ткани и устранения жесткости подвергают механической или химической обработке.

Для размягчения мяса используют ферментные препараты растительного, животного и микробиального происхождения. С их помощью достигается большее или меньшее протеолитическое расщепление соединительнотканных белков и белков мышечного волокна.

В процессе созревания, протекающего в течение определенного времени после убоя животного при температуре 1-4° С, мясо приобретает нежную консистенцию, а также приятные запах и вкус. Обусловлено это разнообразными биохимическими процессами, вызываемыми действием имеющихся ферментов. На основании исследований установлена продолжительность маринования от 4 ч и более.

В.И. Соловьеву и его ученикам удалось получить препараты протеолитических ферментов, используемых для улучшения консистенции мясных полуфабрикатов [4].

Отечественные препараты вырабатывают в виде порошков или паст и используют в качестве растворов определенной концентрации, которые вводят в мясо методом шприцевания или погружения в раствор [3, 5, 6, 7].

Для улучшения консистенции мяса в ряде зарубежных стран применяют такие протеолитические ферменты, как папаин, фицин, бромелин и др. В странах СНГ из-за отсутствия необходимого сырья папаин вырабатывается из латекса папайи или листьев дынного дерева) и бромелин (из ананасов) не производятся [5, 6, 7].

Известно, что бактериальные и грибковые протеолитические ферменты оказывают воздействие только на белки мышечных волокон. При этом наблюдается размягчение сарколеммы; разрушение мышечного волокна приводи к потере мышечной тканью поперечной исчерченности. Протеолитические ферменты растительного происхождения воздействуют в основном на волокна соединительной ткани.

Исследования ВНИИМПа показали, что препарат фицин получаемый за рубежом из латекса инжирного дерева, может быть получен также из листьев, сока и молодых побегов инжирного дерева, произрастающего в южных районах нашей страны. Однако по ферментативной активности этот препарат уступает препарату из латекса.

Обработка мяса фицином приводит к разрыву пептидных связей и накоплению в результате этого концевых групп лейцина, дикарбоновых кислот и других аминокислот, а также к существенным изменениям соединительнотканных белков (В. И. Соловьев). Под действием фицина поперечная и продольная исчерченность мышечной ткани становится слабо различимой. Фермент, проникая внутрь волокна, интенсивно воздействует на всю его массу, нарушая в отдельных местах целостность сарколеммы.

Помимо этих препаратов, отечественная микробиальная промышленность осваивает производство новых, более эффективных препаратов: промопротелина, субтилизина. В настоящее время выпускаются два ферментных препарата микробиального происхождения - прототерризин ПК и протооризин ПК [8, 9, 10].

Производство ферментных препаратов микробиального происхождения особенно развито за рубежом - в США, Японии и Германии, где они широко используются в различных областях пищевой промышленности [4, 8, 9, 10].

В кулинарной практике для размягчения мяса используются различные посолочные смеси, маринады, кислотосодержащие продукты, приправы и пряности. К ним можно отнести пиво, красное вино, лимонный сок, маринад (лавровый лист, соль, перец черный горошком, репчатый лук, лимонный сок или уксус). Помимо размягчения маринад придает мясу аромат и может устранить или ослабить нежелательный запах, что достигается добавлением различных специй и приправ.

В этой связи нами проведены исследования по разработке многофункциональных маринадных и посолочных смесей для размягчения соединительной ткани свинины. Рецептуры этих смесей включают перец болгарский, помидоры, репчатый лук, кефир, майонез, сельдерей, эстрагон, гранат, хмели-сунели, кориандр, перец красный молотый (табл.7).

Таблица 7 - Варианты многофункциональных маринадных и посолочных смесей

Мясо перед маринованием нарезали поперек волокон на порционные куски размерами 10 х 150 х 200 мм. Все продукты, входящие в маринад, измельчали в блендере до однородной консистенции и полученную смесь наносили на поверхность мышечной ткани мяса. Затем  мясные полуфабрикаты подвергали охлаждению и шоковой заморозке. В одном случае подготовленное мясо ставили в холодильник на 4-6 ч, а во втором – охлаждали 2 ч, надевали на шпажку, а затем замораживали в камере шоковой заморозки в течение 1 ч. Охлажденное маринованное мясо (образец 1 - Шаурма «По-белгородски» охлажденная, а образец 2 - Шаурма

«По-белгородски замороженная»). Замороженную маринованную свинину (образец 2) размораживали до температуры – 1оС в толще и тоже жарили на гриле.

Эти же исследования проводили с охлажденной птицей (образец 3 и 4- Шаурма «Деревенская») и охлажденной рыбой (судак) (образец 5 и 6 - Шаурма «Пикантная»), которые мариновали 1час и 20 мин. соответственно, затем образцы № 3 и 5 охлаждали, образцы №4 и 6 замораживали и хранили в холодильнике 2 и 1 час (2 часа птица и 1 час рыба), размораживали до температуры – 1оС в толще, надевали на шпажку и жарили на гриле.

В результате исследований установлено, что более жирной свинине рекомендуются острые маринад и посолочная смесь №1, а к мясной - маринад пряно-ароматный и посолочная смесь №2.

Двухстадийное охлаждение и замораживание мясопродуктов приводило к более выраженным результатам (табл. 8).

 Таблица 8 - Органолептическая оценка свежезамороженных и подвергнутых хранению замороженных образцов шаурмы

Постепенное оттаивание мышечной ткани способствовало более медленной потере мышечного сока и готовая шаурма «По-белгородски» была более сочная, ароматная, т.е. лучшего качества по сравнению с контрольным образцом (табл. 9).

 Таблица 9 - Зависимость потерь массы шаурмы от способов маринования и жарки в гриль-аппарате 

Считается, что тепловая обработка определенным образом влияет на пищевую ценность изделий. Наблюдается улучшение органолептических свойств и относительное повышение калорийности продуктов в результате воздействия температуры, происходят значительные качественные изменения белков, а также разрушаются термонеустойчивые аминокислоты и жиры. Ряд ученых отмечают уменьшение количества общего азота в продукте при тепловой обработке и продолжительности её воздействия.

При жарке, в результате реакции Майяра на поверхности продукта образуется коричневая корочка. Биологическая ценность продукта при этом снижается, так как в реакции участвуют аминокислоты – лизин, триптофан, метионин, гистидин, аспаргиновая и глютаминовая кислоты и др. Большинство ученых считает, что меланоидины, образующиеся в коричневой корочке, не усваиваются организмом. Salis G. и Hayes G.P. в своих работах сообщают данные о потере незаменимых аминокислот при термической обработке в течение 30 мин при 120 ºС, которые для валина и изолейцина не превышали 10 %, фенилаланина – 14 %, гистидина 6 %. По мнению Foegeding E. Allen, в первую очередь изменяются более реакционные и важные в пищевом отношении серусодержащие аминокислоты – метионин, цистин, цистеин, у которых при нагревании отщепляется сероводород [10, 11].

Умеренные температуры (до 100 ºС), в сравнении с высокими, обеспечивают сохранение в продукте в значительно большей степени аминокислот, вкусовых и ароматических веществ и т.д.

Белки, подвергнутые кратковременному нагреву при умеренных температурах, лучше перевариваются. Это объясняется тем, что в результате денатурации увеличивается реакционная способность групп, входящих в состав белковых веществ, и при развертывании белковой молекулы полипептидные связи становятся более доступными действию ферментов. При воздействии более высоких температур устойчивость белков к ферментам повышается.

При жарке, мясные и рыбные изделия подвергаются воздействию и умеренных, и высоких температур. В начальный период обжаривания как во внешнем слое, так и в глубоких слоях, температура не превышает 100ºС вследствие возникновения термовлагопроводности и интенсивного испарения влаги. Часть влаги, вследствие объемного сжатия, вызываемого изменением белковой системы, выделяется  на поверхность. С момента образования корочки на поверхности, что соответствует температуре 135ºС, диффузия влаги в наружном слое резко замедляется. Практически уже при достижении 80 ºС в центре продукта мясные изделия считаются доведенными до состояния кулинарной готовности, и поэтому нагрев прекращают.

Исследования также проводили по влиянию вида мясного сырья на качество готовых изделий. Так, бифштекс и стейк из мраморной говядины готовили  на  гриль-аппарате.  Вкусовая  гамма  у  этих  блюд  отличалась пикантным вкусом. [12].

Таким образом, исходя из сказанного, мы полагаем, что в маринованных изделиях из мяса, птицы и рыбы происходят аналогичные изменения. При этом установлено, что потери сухих веществ, жира и белка в результате тепловой обработки в полуфабрикатах маринованных и, впоследствии, замороженных несколько ниже, чем приготовленных по традиционной рецептуре. Это явление можно объяснить обогащением изделий белками растительного и животного происхождения (острая и пряная маринадная смесь), жирами (маринад с майонезом); меньшее выделение влаги из них при термической обработке, что обусловливает также уменьшение потерь питательных веществ.

На основании полученных данных нами разработаны рецептуры и технология приготовления Шаурмы «По-белгородски», «Деревенская» и

«Пикантная». Рецептуры разработанных образцов шаурмы даны в таблице 10.

 Таблица 10 - Рецептуры разработанных образцов шаурмы

 Научный журнал КубГАУ, №70(06), 2011 года

Маринованное мясо по скорости приготовления превосходит не маринованное, т.к. маринад разжижает мясо изнутри и волокна становятся более рыхлыми, что усиливает их восприятие к физическим явлениям и повышает скорость появления колера.

В процессе проведения опыта были выявлены следующие факты, позволяющие судить о том, как правильно при соответствующих условиях, сочетания температуры и времени приготовления, наблюдать за степенью готовности продукта. В процессе эксперимента мною было зафиксировано время приготовления и температура внутри мяса и птицы. На основе полученных данных установлено внешнее оказание теплового воздействия на пищевой продукт.

Применение в  производстве маринада для приготовления качественного продукта, соответствующего вкусовым показателям необходимым по предлагаемой технологии. Проведенная дегустация маринованных и не подвергнутых маринованию полуфабрикатов (мяса, птицы и рыбы) показывает, что консистенция и вкусо-ароматическая гамма исследуемых образцов различна. Так же проведен сравнительный анализ продолжительности приготовления мяса и птицы. Установлена прямо пропорциональная зависимость степени размягчения мышечной ткани мяса, рыбы и птицы продолжительности маринования и последующей тепловой обработки.

В результате исследований установлено, что при приготовлении шаурмы «Деревенской», «По-белгородски» и «Пикантной» продолжительность тепловой обработки не одинакова и составляет для птицы – 15-25 мин, мяса – 20-35 мин, а рыбы – 10-12 мин.

При сравнении полученных показателей мы приходим к тому, что маринованное мясо по степени приготовления превосходит не маринованное, что связано с размягчением волокон мышечный ткани мяса, птицы и рыбы. Это позволяет при тепловой обработке ускорить процесс приготовления и в совокупности увеличить вкусовые качества, сохранить их в готовом продукте при непродолжительной тепловой обработке (табл. 11). Микробиологические показатели соответствуют требованиям СанПин 2.3.2.560-96.

 Таблица 11. Органолептическая оценка разработанных образцов шаурмы

Выводы:

Одной из важных решенных нами проблем при приготовлении мясных маринованных изделий является получение продукта с высокой пищевой ценностью и органолептическими показателями: сочного, ароматного, пористого. Эти показатели находятся в прямой зависимости от влагоудерживающей способности исходного маринованного полуфабриката.

 В результате проведенных  исследований и дегустации готовой «Шаурмы» разработаны рекомендации по внедрению данных изделий в предприятиях общественного питания.