Схема распределения живой массы у животных и птицы

Рис 7.

Субпродукты II категории

Для производственника особенно важно знать в современных условиях, что прибыль, которую он получит при реализации субпродуктов II категории в виде готовых изделий (мясопродуктов) будет в 15-20 раз выше, чем при передаче просто обработанного сырья в розничную торговлю.

Что же сдерживает процесс полной переработки субпродуктов II категории и вторичного белоксодержащего сырья на пищевые цели?

1 . Наличие предвзятого мнения о низкой пищевой и биологической ценности данных видов сырья.

2. Трудоемкость и малая эффективность используемых в отрасли способов и приемов по облагораживанию субпродуктов II категории, улучшению их органолептических показателей, модифицированию функционально-технологических свойств и структурно-механических характеристик, снижению уровня микробиологической обсемененности.

Однако анализ данных, характеризующих общий химический и аминокислотный составы сырья, свидетельствует о высоких потенциальных возможностях его использования при условии осуществления взаимобалансирования компонентов рецептур. Большинство субпродуктов II категории имеют относительно низкое содержание жира при повышенной массовой доле соединительной ткани, причем именно последнее обстоятельство обусловливает у большинства видов вторичного сырья пониженный уровень биологической ценности.

Однако, ориентируясь на современные принципы математического моделирования мясопродуктов с заданным химическим составом, можно полагать, что при научно-обоснованном подходе к выбору соотношения компонентов в рецептуре изделий имеется возможность получать мясопродукты с высокой степенью сбалансированности аминокислотного состава белкового компонента.

При этом наличие значительной доли коллагена в сырье может выполнять весьма важную биолого-физиологическую роль в соответствии с теорией адекватного питания - функцию пищевых волокон, регулирующих метаболические процессы в организме.

Механическое измельчение и тепловая обработка усиливают переваривающее действие протеолитических ферментов, повышая коэффициент использования коллагена в анаболизме. Однако, по мнению специалистов нельзя утверждать, что наличие определенного количества (до 15%) неперевариваемой доли соединительно-тканных белков снижает пищевую и биологическую ценность продукта.

Одним из факторов, ограничивающих возможную эффективность использования субпродуктов II категории, является специфичность и разнородность их морфологического состава: внутренние органы, как правило, представлены мышечной, соединительной, жировой и паренхиматозной тканями; конечности - костной и соединительной тканью; наружные органы (уши), колбасная жилка и калтык - сочетаниями хрящевой, костной и жировой. Различия в составе и структуре отдельных видов сырья требуют дифференцированного подхода к выбору способов их предварительной технологической обработки, что в итоге предопределяет характер выраженности органолептических показателей, функционально-технологических свойств и качества готовых изделий в целом. Однако в большинстве традиционных технологий колбасно-консервного производства вторичное белоксодержащее сырьё группируют по внешним морфологическим признакам (мякотное, мясокостное), подвергают термообработке при достаточно жестких режимах, гомогенизируют для обеспечения обезличивания сырья и разрушения соединительно-тканных и хрящевых образований.

Специфика состава и свойств субпродуктов II категории

· разнородность морфологического строения;

· преобладание соединительной ткани;

· пониженная биологическая ценность;

· высокая микробиологическая обсемененность;

· характерные органолептические показатели;

· низкие функционально-технологические свойства

Следует отметить, что решение этой задачи в первую очередь связано со знанием функционально-технологических свойств субпродуктов II категории и вторичного белоксодержащего сырья, а также с обоснованным выбором способа предварительной обработки их.

Рассмотрим систематизацию известных способов предварительной обработки субпродуктов II категории, позволяющие модифицировать их нативные свойства. В частности, достижение требуемого технологического эффекта в промышленных условиях осуществляют различными путями.

Рубец, сычуги, желудки дезодорируют путём одно- или многократной варки в воде, в бульонах, растворах специй, в молоке и молочной сыворотке, в слабых растворах органических кислот (уксусная, аскорбиновая), паром, в растворе перекиси водорода, улучшая одновременно структурно-механические и функционально-технологические свойства; значительный интерес представляет применение ферментации как способа модификации свойств рубца.

Легкие, имеющие паренхиматозное строение, с целью повышения их сочности и улучшения консистенции после термообработки, подвергают шприцеванию белково-жировыми эмульсиями, массированию в присутствии рассолов, ферментации, вакуумированию.

Мясную обрезь, диафрагму, пикало, содержащие значительное количество соединительной ткани, перед использованием в составе мясных изделий предварительно варят в воде, ферментируют, подвергают двойному измельчению на волчке, либо подкуттеровывают.

Пищевую шквару дополнительно гомогенизируют или эмульгируют в совокупности с бульонами и кровью.

Анализ ассортимента изделий, вырабатываемых на основе или с частичным использованием субпродуктов (рис. 8), свидетельствует о широких потенциальных возможностях данного вида сырья.

Рис.8, лист 1

Рис.8, лист 2

Пример. Изготовление мясного продукта из легкого и свиной шкурки (ветчина вареная ливерная)

В данной технологии использованы два типа обработки, позволяющие улучшить ФТС сырья и его органолептические характеристики: массирование легкого в присутствии рассолов (что обеспечивает снижение его потерь при варке, увеличение сочности, сохранение и стабилизацию окраски) и термообработку шкурки в средах с регулируемыми значениями рН, что дает возможность сократить продолжительность гидролиза коллагена, произвести дезодорацию, отбеливание и обезжиривание сырья, снизить уровень микробиологической обсемененности, повысить уровень его водо- и жиропоглощаемости.

Рецептура, %
- легкое вареное	- 80
- шкурка свиная вареная	- 20
Бульон от варки коллаген - содержащего сырья и кости - 10 л
Пряности и материалы, г на 100 кг сырья
Соль поваренная	- 3000
Нитрит натрия	- 6,0
Перец черный	- 50
Перец красный	- 30
Кориандр	- 100
Чеснок	- 250
Крахмал	-500
Оболочка - целлофан диаметром 80-120 мм, синюги говяжьи.

Технология

Легкое пластуют, зачищают, нарезают на куски толщиной 20-50 мм, массируют в мешалке в присутствии рассола (0,006% нитрита натрия, 3% соли) в течение 30 мин., после чего варят в этом же рассоле при жидкостном коэффициенте 1:1,5 в течение 2-2,5 час. при 95-100°С.

Свиную шкурку варят в течение 40-50 мин., отделяют от жидкости и в горячем виде куттеруют до получения гомогенной массы, добавляя последовательно специи, крахмал, бульон. В конце процесса вводят легкое, которое куттеруют при 1-2 оборотах чаши. Полученным фаршем наполняют оболочки; батоны варят паром до достижения температуры в центре продукта 72°С. Готовые изделия имеют неординарные органолептические показатели, высокий выход (103%).

Функционально-технологические свойства субпродуктов

Характерной особенностью химико-морфологического состава субпродуктов II категории является сложность и неоднородность их структуры.

Однако, преобладающим составным компонентом субпродуктов является коллаген с включениями (в зависимости от вида сырья) различных количеств жировой и мышечной ткани.

Принимая во внимание специфичность свойств нативного коллагена, его низкую набухаемость в воде, плохую растворимость и эмульгируемость, в практике колбасного производства данные виды коллагенсодержащего сырья, как правило, применяют при выработке низкосортных мясопродуктов, причём сырьё подвергают предварительной термообработке, что обеспечивает как улучшение его функционально-технологических свойств, так и санитарного состояния.

При этом необходимо отметить, что если уровень водосвязывающей способности коллагена соединительной ткани в большинстве видов субпродуктов возрастает параллельно увеличению продолжительности и температуры влажного нагрева (за исключением паренхимы легких и селезенки), то степень жиропоглощаемости сырья обусловлена в основном связыванием жира системой микропор и капилляров.

Вследствие ограниченного содержания солерастворимых мышечных белков (мясо говяжьих и свиных голов, калтык, мясо пищевода) эмульгирующая способность большинства видов сырых субпродуктов II категории является низкой и приготовление эмульсий на их основе возможно лишь при условии дополнительного введения в фарш либо белоксодержащих компонентов (СБИ, казеинат натрия, сухое молоко, яичный белок и т. п.), либо мясного сырья с повышенной ЭС (мышечная ткань, печень).

В практической деятельности у специалистов достаточно часто возникает необходимость оценить технологический потенциал какого либо вида вторичного сырья, выбрать условия его рациональной обработки, разработать рецептуру и технологию нового вида мясных изделий.

Данные, представленные в таблице и содержащие основные характеристики и ФТС некоторых видов белоксодержащего сырья (в сравнении с мясом), могут служить справочно-информационным материалом для определения условий совместимости компонентов в рецептуре, оптимизации выбора соотношений ингредиентов, с учетом вероятности взаиморегулирования свойств как отдельных составляющих, так и получаемой системы в целом.

Мясо механической дообвалки (ММД)

Использование в промышленности роторных и шнековых прессов непрерывного действия и поршневых прессов периодического действия позволило существенно снизить потери мяса, остающегося на костях после ручной обвалки.

Как было установлено многочисленными экспериментально-производственными испытаниями, наиболее рационально применять механическую дообвалку для тощих туш, а также для таких видов костной части полутуш как позвоночная (шейная, спинная и поясничная), грудная, крестцовая, реберная, хвостовая, тазовая - полученные после полной ручной обвалки мяса и с содержанием мякотных тканей от 6 до 20%. При подаче на механическую дообвалку сырья с содержанием мяса 25- 30% снижается выход натурального мяса и увеличивается себестоимость готовой продукции.

В ряде зарубежных стран установлены специальные требования к составу и качеству ММД, регламентирующие содержание белка (не менее 14%), жира (до 30%), незаменимых аминокислот (не менее 33% от общего количества аминокислот в белке), кальция (не более 0,75%), костных частиц размером 500 мкм (не менее 98%).

Рассмотрение специфичности состава ММД предопределяет условия работы с ним:

1. Повышение содержания липидов (и особенно полиненасыщенных жирных кислот) костного мозга, высокая степень гомогенизации сырья, увеличивающая степень контакта с кислородом воздуха, а также наличие в составе мясной массы железа - при нарушении температурных параметров её получения и хранения могут привести к интенсивному развитию окислительных процессов жира, что в свою очередь вызовет ухудшение органолептических показателей, и при глубоком ходе процессов - отравление.

В связи с этими обстоятельствами на дообвалку на установках непрерывного действия следует направлять только свежее охлажденное либо подмороженное (-2 -3°С) сырьё. Продолжительность охлаждения и хранения костей при температуре не выше 4 градусов должна быть не более 24 часов с момента обвалки. Продолжительность хранения замороженной кости при -12°С - не более 10 суток; перед дообвалкой кость отепляют до -2°С.

Полученную мясную массу следует немедленно использовать при производстве мясопродуктов. Температура ММД не должна превышать 10 С. При необходимости хранения мясную массу подмораживают до -3 -4 градусов или -12 градусов в толще блока. Охлажденное ММД можно хранить при 4 градусах не более 6 часов после её посола (2,5 кг хлорида натрия и 7,5 нитрита натрия на 100 кг мясной массы).

2. Наличие кальция, обусловленного попаданием в мясную массу костных частиц, практически не влияет на технологические свойства сырья. При этом, учитывая, что рацион современного человека дефицитен по кальцию, повышенное его содержание в ММД позволяет приблизить соотношение «кальций-фосфор» к уровню, рекомендуемому медико-биологическими нормами (1:1). Необходимо отметить также, что костные частицы с размером частиц до 500 мкм хорошо растворяются в желудочном соке и, следовательно, не представляют опасности для здоровья.

3. Повышенное содержание аскорбиновой кислоты в мясной массе вследствие попадания в неё костного мозга (2-3 мг/100 г мяса) имеет позитивное значение в технологии колбасного производства, т.к.: (а) обеспечивает ход окислительно-восстановительных реакций у гемовых пигментов и позволяет стабилизировать цвет готовых изделий; (б) ингибирует процесс окисления липидов; (в) улучшает витаминный состав продукции.

4. Мясо механической дообвалки содержит железа почти в 2 раза больше, чем сырьё ручной обвалки и это обстоятельство позволяет, с одной стороны, увеличить долю гемовых пигментов в мясных изделиях, что обусловливает повышение интенсивности их цвета, с другой - обеспечить обогащение продукции железом. Однако, при длительном хранении у ММД может появиться железистый запах и привкус.

5. По сумме незаменимых аминокислот качество белка механически дообваленного мяса приближается к обычному говяжьему, свиному, бараньему мясу, но в мясной массе несколько больше изолейцина и меньше пролина, глицина, аланина, что объясняется большим содержанием коллагена.

6. За счет наличия костного мозга, рН мясной массы равно 6,0-7,2. Влагосвязывающая способность практически не отличается от обычного мяса, хотя более высокое значение рН может способствовать её возрастанию.

7. Микробиологические показатели мяса, дообваленного ручным и механическим способами, существенно не отличаются. Однако при нарушении режимов подготовки сырья, хранения и использования ММД, изложенных в п. 1 данного раздела, мясная масса может быстро подвергаться как микробиологической, так и окислительной порче.

Таким образом, из изложенного материала можно сделать вывод о том, что ММД по составу и свойствам приближается к обычному мясу, отличается от него повышенным содержанием жира, кальция, железа и аскорбиновой кислоты, более высоким уровнем рН. По функционально-технологическим свойствам ММД близко к стандартному мясу с высокой степенью измельчения.

Главное условие при работе с ММД - строжайший контроль за температурой используемого сырья и получаемой мясной массы. Наиболее целесообразно применять мясную массу при производстве вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов I и II сорта взамен 5% жалованного основного сырья. Введение охлажденной ММД осуществляют в куттер на стадии обработки говядины.

Эти обстоятельства и предопределяют ФТС данного вида сырья.

Только что полученное ММД с температурой около 0°С при перемешивании образует вязкую массу, которая по уровню водосвязывающей способности почти идентична обычному мясу.

Колебания в значениях эмульгирующей способности весьма велики и зависят от соотношения жировой, соединительной и мышечной ткани в ММД; чем больше мяса остается в ММД, тем лучше его функционально-технологические свойства.

Мясная масса хорошо сочетается по ФТС при комплексном использовании с соевым белком, казеинатом натрия, крахмалом, плазмой крови, белковым стабилизатором. Причем при их комплексном использовании наблюдается существенное улучшение эмульгирующей способности ММД.

ФТС ММД:

Ш высокая водосвязывающая способность;

Ш удовлетворительная эмульгирующая способность;

Ш пастообразная структура;

Ш повышенное содержание гемоглобина;

Ш варьирование состава.

Кровь и ее фракции

Кровь и ее фракции также широко используются в качестве рецептурного компонента при производстве мясопродуктов. Кровь промышленных животных относят к жидким соединительным тканям, на долю которой приходится в среднем 7,5 % живой массы крупного рогатого скота, 4,5 % - свиней, 7 % - овец, 8 % -птиц. Химический состав крови в пределах вида в норме постоянен и может отличаться у разных видов. По содержанию белка кровь практически не отличается от мяса (содержание белка в цельной крови различных животных колеблется в пределах 16,6 - 22,3%,) и содержит лишь на 5-10% больше воды. Реакция среды слабощелочная, почти нейтральная. Кровь обладает способностью к пенообразованию и образованию эмульсий. Коэффициент переваримости крови составляет 94-96%, т. е. она почти полностью усваивается организмом. Специфический химический состав крови обеспечивает довольно высокий уровень вязкости, который в 5-6 раз выше таковой для воды.

Кровь состоит из плазмы (60-63% от массы) и форменных элементов (37-40%). Специфической особенностью цельной крови является ее свертывание, что обусловлено коагуляцией фибриногена и перехода его в фибрин с образованием сгустка. Отделив сгусток, можно получить дефибринированную кровь.

Предупредить свертывание крови можно путем введения в свежую кровь антикоагулятов (фосфатов и цитратов натрия). Кровь и ее фракции являются отличной средой для роста микроорганизмов, в связи с чем при ее переработке необходимо особое внимание уделять санитарным условиям и соблюдению режимов хранения.

Рекомендуемые параметры консервирования и хранения стабилизированной крови:

- введение 2,5-3,0% к массе сырья хлорида натрия. Период хранения 2 суток при 4°С;

- замораживание в виде блоков либо чешуйчатого льда до -8-12°С. Период хранения до 6 месяцев при -12°С.

При разделении клеточных компонентов и жидкости получают фракции форменных элементов и плазму, которые так же как и кровь, имеют пищевое значение. Если же из дефибринированной крови после сепарирования отогнать форменные элементы, получим сыворотку крови.

В зависимости от фракционного состава, условий обработки и потребностей производства в мясной промышленности белки крови в основном используют:

1) в цельном виде - для производства кровяных колбас, зельцев, мясорастительных консервов и других продуктов;

2) осветленную цельную кровь (белковый обогатитель) - для производства вареных колбас, паштетов. В вареные колбасы добавляют 2-6% осветленной крови вместо говяжьего мяса, в паштеты - 4%;

3) плазму крови - для изготовления вареных колбас, полуфабрикатов, паштетов, текстуратов, структурированных белковых препаратов (в количестве 10-30%);

4) сыворотку крови используют вместо яичного белка при производстве вареных колбас, котлет, пельменей.

По сравнению с другими видами белоксодержащего сырья цельная кровь используется недостаточной широко вследствие наличия специфических цвета и вкуса, модифицирующих органолептические характеристики готовых изделий.

В связи с этим на базе цельной крови целесообразно готовить эмульсии, предназначенные для введения в рецептуры мясопродуктов и обеспечивающие повышение стабильности мясных систем, пищевой ценности и выхода, улучшение органолептических показателей и структурно-механических свойств.

Состав эмульсий на основе цельной крови:

Ш кровь (20%) -- жир (45%) -- белковый препарат (7%) -- вода (28%);

Ш кровь (27%) -- жир (42%) -- белковый препарат (6%) -- вода (25%);

Ш кровь (10%) -- жир (45%) -- вода (45%);

Ш кровь (5%) -- жир (45%) -- белковый препарат (5%) -- вода (45%);

Ш кровь (15%) --обезжиренное молоко (85%);

Ш кровь (8%) -- белковый препарат (40%) --молочный обрат (52%)

В качестве белкового препарата наиболее целесообразно применять изоляты либо казеинат натрия.

Уровень введения эмульсий, приготовленных на основе цельной крови, в мясные системы может составлять до 30-40% к массе основного сырья.

Белки плазмы крови характерны высокой фракционностью. Современные методы позволили идентифицировать в составе белков плазмы около сорока фракций, среди которых выделены белки системы свертывания крови, липопротеиды, иммуноглобулины и белки системы комплемента, гликопротеиды, а также металлсодержащие белки, альбуминовая и глобулиновая фракции. Для переработки крови убойных животных наибольшее значение имеют основные фракции белков плазмы: сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген, среднее содержание которых в зависимости от вида колеблется соответственно в пределах (мас. %): 3,61-4,42; 2,20-2,90; 0,46-0,65. По физико-химическим свойствам сывороточный альбумин является типичным альбумином - растворяется в воде и солевых растворах средней концентрации. Изоэлектрическая точка находится при рН 4,6-4,7. Эти белки богаты дисульфидными связями. Вязкость раствора альбумина намного меньше, чем раствора глобулинов и фибриногена. Большое значение альбумины имеют еще и потому, что при очень интенсивном обмене они могут выступать единственным источником белкового питания. Они легко усваиваются, сбалансированы по аминокислотному составу и являются полноценными белками.

Глобулины плазмы крови представляют собой многочисленную группу белков различной структуры и функций. Все фракции глобулинов также полноценны и хорошо усваиваются организмом.

Фибриноген является главным компонентом системы свертывания крови. Он не растворим в воде, но хорошо растворяется в разбавленных растворах нейтральных солей и в щелочах, осаждается сульфатом магния и хлоридом натрия ранее, чем наступает полное насыщение. Фибриноген быстро усвояем и полноценен по аминокислотному составу. Такая характеристика белкового комплекса плазмы в сочетании со способностью желировать позволяет высоко оценивать функционально-технологические свойства этого сырья в производстве различных мясопродуктов.

Во фракции форменных элементов превалирующим компонентом являются эритроциты, на долю которых приходится 1/3-1/2 объема крови. Химический состав эритроцитов кроме белков, липидов и углеводов включает минеральные вещества (ионы K⁺, Nа⁺, Са²⁺, Мg²⁺, Сl, НСО^3-, РO₄^3-). Главный фосфатсодержащий компонент - 2,3 дифосфоглицерат. 90% сухого остатка эритроцитов приходится на гемоглобин. Гемоглобин - сложный белок. Подобно миоглобину, в качестве небелкового компонента в его структуре выступает гем. По форме этот белок приближается к сфере. В кислой или щелочной среде диссоциирует на гем и глобин. Гемоглобин у разных видов животных организмов различается аминокислотной последовательностью полипептидный цепей глобина. Карбоксигемоглобин является более прочным соединением, чем оксигемоглобин, и может образовываться в легких при вдыхании СО благодаря высокому сродству гемоглобина и окиси углерода. При воздействии на гемоглобин окислителей железо тема переходит в трехвалентную форму (ферриформу), и образуется метгемоглобин. Гемоглобин с пищевой точки зрения - ценный белок, однако в его структуре нет некоторых незаменимых аминокислот, например, изолейцина. Однако при сочетании с другими белками, например, белками молока, мяса его биологическая ценность возрастает. При этом лимитирующие аминокислоты отсутствуют.

Функционально-технологические свойства крови и ее фракций в первую очередь зависят от их белкового состава. Цельная кровь содержит около 150 различных протеинов с различными физико-химическими свойствами.

Белки плазмы крови (ПК) обладают уникальным комплексом функционально-технологических свойств. Альбумины легко взаимодействуют с другими белками, липидами и углеводами, имеют высокие водосвязывающую и пенообразующую способности. Глобулины - хорошие эмульгаторы. Все белки ПК способны образовывать гели при нагревании. При этом фибриноген имеет выраженную гелеобразующую способность, переходя в фибрин под воздействием ряда факторов (сдвиг рН к ИЭТ, наличие ионов Са²⁺ в белковой системе) и образуя пространственный каркас.

Эти свойства ПК весьма полезны при получении многокомпонентных структурированных белоксодержащих смесей, гелеподобных текстуратов, структурировании мясных эмульсий при получении вареных колбасных изделий, оригинальных белковых желейных продуктов. Наибольшее распространение получило применение ПК при производстве эмульгированных мясопродуктов. Введение ПК в рецептуру вместо воды массовой долей 10 % существенно улучшает качество получаемых эмульсий, органо-лептические и структурно-механические показатели, повышает выход готовой продукции. Эмульгирующая и гелеобразующая способности плазмы позволяют получать структурные матрицы, имитирующие природные биообъекты по внешнему виду, составу и свойствам, создает предпосылки регулирования функционально-технологических свойств, обеспечивает вовлечение в процесс производства низкосортного сырья, дает возможность с новых позиций подойти к решению вопроса разработки новых видов пищевых продуктов. Структурированные формы ПК применяют при производстве вареных колбас, рубленых полуфабрикатов, ветчины в оболочке, полукопченых и ливерных колбас, фаршевых консервов, текстурированных наполнителей рецептур, аналогов мясопродуктов. Реальные возможности использования ПК весьма широки и основаны на практической реализации биотехнологических процессов (рис.9).

Возможности использования ПК в реализации биотехнологических процессов

Рис. 9

В зависимости от состояния плазмы крови и условий первичной обработки, состав и ФТС свойства её и, соответственно, область использования могут изменяться.

Систематизация имеющихся в настоящее время данных по переработке ПК (Рис.10) позволяет оценить современные подходы к реализации биологического и функционально-технологического потенциала белкового компонента ПК при производстве пищевых продуктов.

Схема дает представление о состоянии, способах обработки, составе и свойствах белковых препаратов, получаемых на основе ПК, определяет области их практического использования, причем полифункциональность целевого назначения ПК отражена в формируемых при том или ином способе обработки ФТС.

Необходимо отметить, что уровень отдельных показателей ФТС, приведенных в таблице и служащих для расшифровки условных обозначений, принятых в схеме, является относительным в связи с тем, что фактическая величина каждой характеристики решающим образом зависит от концентрации белка, значения рН в системе, температуры среды, ионной силы и ряда других факторов.

Показатели ФТС	Уровень значений ФТС при:
	"+"	"--"
Водосвязывающая способность, % к общей влаге	>70	<30
Эмульгирующая способность, г/г	>200	<50
Жиропоглощаемость, г/г белка	>4,0	<2,0
Гелеобразующая способность	ионо- и термотропная	отсутствует
Пенообразующая способность	имеется	отсутствует
Растворимость, %	>80	< 20

Анализ классификационной схемы (Рис.10) показывает, что одним из путей технологического использования плазмы крови является её применение в жидком стабилизированном виде (а также после охлаждения и замораживания) с относительно невысоким содержанием белка и сохраненными нативными ФТС.

В этом случае белки ПК характеризуются высоким уровнем ВСС и эмульгирования, что обусловлено наличием в ней водорастворимых белков, способных образовывать гели при нагреве. Совокупность этих свойств позволяет широко использовать плазму не только как компонент, балансирующий общий химический состав готовых изделий, но и как функциональную добавку при производстве эмульгированных мясопродуктов с высоким конечным влагосодержанием: вареных колбас, сосисок, сарделек, рубленых полуфабрикатов, фаршевых консервов, ветчинных изделий. Наиболее рациональным является введение в рецептуры 10% плазмы взамен 3% говядины или 2% свинины; введение 20% ПК вместо воды при куттеровании обеспечивает улучшение органолептических, структурно-механических показателей и повышение выхода готовой продукции. Прекрасный эффект дает применение плазмы крови в качестве среды для гидратации белковых препаратов.

Концентрирование ПК методами сушки, ультрафильтрации и криоконцентрирования, позволяя существенно повысить содержание белка, приводит к некоторой модификации ФТС препарата.

Особенно существенное влияние на степень изменения ФТС оказывает сушка плазмы, в то время как сухой концентрат ПК, подвергнутый ультрафильтрации, имеет весьма высокие функциональные свойства.

Полученные данными методами концентраты успешно применяют при производстве мясопродуктов наряду с жидкой ПК.

Денатурационно-коагуляционное осаждение, обеспечивая совмещение процессов термотропного структурирования, флокуляции (осаждения) и концентрирования белков ПК, дает возможность получать препараты с относительно высокой концентрацией белка и неординарными ФТС, что позволяет использовать их в рецептурах п/к, в/к, ливерных колбас, паштетных консервов и полуфабрикатов, имеющих ограниченное конечное влагосодержание и высокую жиропоглотительную способность. К этой группе препаратов относят: «осажденный белок плазмы», «белковые плазменные преципитаты», ливексы, «плазменный сыр», гранулированную ПК.

Структурирование плазмы крови путем рекальцинирования существенно расширяет возможности её технологического использования. Перевод ПК и многокомпонентных систем на её основе в гель-форму позволяет получать структурные матрицы, имитирующие природные биообъекты по внешнему виду, составу и свойствам, создает предпосылки к регулированию ФТС, обеспечивает вовлечение в процесс производства низкосортного сырья, дает возможность с новых позиций подойти к решению вопроса разработки новых видов пищевых продуктов. Особенно эффективно комплексное использование ПК и белковых препаратов (соевые изоляты, казеинат натрия и т. п.). Структурированные формы ПК применяют при производстве вареных колбас, рубленых полуфабрикатов, ветчины в оболочке, полукопченых и ливерных колбас, паштетов, фаршевых консервов, текстурированных наполнителей рецептур, аналогов мясопродуктов.

Функционально-технологические свойства белоксодержащих добавок и белковых препаратов

Пищевые белковые системы в технологии традиционных мясных продуктов можно охарактеризовать как чистые и комбинированные мясные эмульсии на основе мышечных белков, а также с использованием белковых компонентов из животных и растительных источников (яйцо и яйцепродукты: меланж, желток и белок яйца, яичный порошок, казеинат натрия, сухое молоко, соевый или какой-либо другой растительный препарат), обеспечивающих, с одной стороны, повышение функционально-технологических свойств, а с другой - повышение пищевой ценности готовых изделий.

Белки яйца

С этой целью яйцо и яйцепродукты (меланж, желток и белок яйца, яичный порошок) используют в колбасно-консервном производстве. Белок яйца обладает высокой растворимостью, пено-, гелеобразующими свойствами, имеют хорошие адгезионные характеристики, повышает стабильность и вязкость эмульсий. Протеины яичного белка способны связывать катионы и взаимодействовать с детергентами, что повышает их термостабильность; на взаимодействие белков с ионами положительное влияние оказывают низкие концентрации поваренной соли. Основной белок яйца - овоальбумин - образует гели и эмульсии как самостоятельно, так и с альбуминами сыворотки крови, липопротеином и лизоцином. Белки яичного желтка также обладают высокой эмульгирующей и гелеобразующей способностью, при этом повышение температуры (75-100°С) и времени (10-15 мин.) выдержки, увеличение уровня рН (с 5 до 9), концентрации поваренной соли способствуют повышению прочностных свойств гелей.

Несмотря на то, что использование яйцепродуктов в рецептурах мясных изделий способствует повышению функционально-технологических свойств последних, количественные пределы введения цельного яйца (меланжа) ограничены 1-4%, вследствие как модифицирующего действия на органолептические характеристики (цвет, консистенция) готовых изделий, так и высокой стоимости яичного белка.

Молочно-белковое сырьё и препараты на его основе

В технологии мясопродуктов молочно-белковые препараты применяют как для оптимизации функциональных характеристик (водосвязывающей способности; эмульгирования, улучшения прочностных свойств), так и для повышения пищевой и биологической ценности готовых изделий.

Молочные продукты используют как в свежем виде (цельное молоко, обезжиренное молоко, обрат, сливки, молочная сыворотка - подсырная, творожная, казеиновая), так и в концентрированном (сухое цельное и обезжиренное молоко, концентраты сывороточных белков, альбумин молочный пищевой, пищевой казеин, казеинат натрия).

Большинство молочно-белковых препаратов содержит водорастворимые белки (лактальбумины и лактглобулины), имеют высокую водосвязывающую, эмульгирующую, пенообразующую способность. Наиболее распространено применение в промышленности сухого цельного (СЦМ) и обезжиренного (СОМ) молока, сухого белкового концентрата из подсырной сыворотки (СБК) и казеината натрия.

Первые три препарата близкие между собой по составу, обладают выраженной эмульгирующей способностью, несколько снижающейся в присутствии хлорида натрия, при нагревании образуют гели; поваренная соль упрочняет гель, но не влияет на растворимость, набухаемость и вязкость особенно СБК.

 Характеристика молочно-белкового сырья и препаратов на его основе

Вид добавки	Массовая доля, %
	Белок	Жир	Лактоза	Вода
Цельное молоко	2 -5	2-6	4,3-5,3	88
Обезжиренное молоко	3-6	0,2	4,4-5,2	91,5
Сухое обезжиренное молоко	40	1,2-1,5	52	4-7
Сухое цельное молоко	26	25	37,5	4-7
Сывороточный белковый концентрат	40	1,5	40	6-9
Казеинат натрия	85	1,5-2	0,5-1,0	6

Казеинат натрия отличается повышенным содержанием белка, высокой водосвязывающей и эмульгирующей способностью, хорошо растворяется при рН 7, устойчив при хранении, прост в применении. Присутствие солей повышает стабильность эмульсий с казеинатом натрия и не влияет на растворимость. В отличие от белков крови и яйца, казеинат натрия не способен образовывать гели, однако, способствует формированию более прочных структур водорастворимых мышечных белков.

Получение стабильных мясных эмульсий на основе казеината натрия гарантирует следующее соотношение «белковый препарат-вода-жир» 1:(3-4):(1,2-1,5).

В практике колбасного производства натуральные (жидкие) молочно-белковые компоненты применяют в процессе изготовления мясных эмульсий, добавляя в куттер взамен воды (на 5% больше регламентируемого количества воды); сухие компоненты и концентраты вводят в мясные эмульсии вместе с водой на их гидратацию, после набухания, в виде суспензий, дисперсий, подготовленных эмульсий, гелеобразных форм.

Функционально-технологические свойства растительных препаратов

Растительные белковые добавки привлекают все большее внимание во всех странах с развитым производством мясных продуктов благодаря своим уникальным свойствам, позволяющим повысить экономическую эффективность их применения.

Наибольшее распространение в промышленности приобрели соевые белковые препараты. Их технологические формы разнообразны. Они отличаются массовой долей белков и функционально-технологическими свойствами (табл.).

Таблица 1 - Основные ФТС растительных белковых препаратов

Препараты	ВСС, см3 воды	ЖУС, г жира	ЭС, г	СЭ, г	Гелеобразование, г на 100 см3 воды
	на 1 г добавки	эмульсии на г системы "вода+жир+белок"	холодное	горячее
Изоляты:
Profam 646	> 6,00	1,62	0,80	0,87	16,0	17,0
Profam 646	> 6,00	1,17	0,57	0,60	15,0	18,0
Супро 500Е	> 6,00	--	0,82	0,87	17,0	22,0
Концентраты:
Arcon F	3,20	1,50	0,55	0,60	34,0	32,0
Данпро S	> 6,00	0,92	0,90	0,09	13,5	20,0
Майкон 70Г	> 6,00	1,00	1,00	1,00	--	17,0
Финпро 301	4,00	1,10	0	0	--	13,0
Мука:
Соевая дезодорированная (Краснодар)	1,33	1,40	0,60	0,66	--	> 60,0
Сопролец 8-ТБ-325	2,00	1,40	0,58	0,61	--	38,0
пшенная (для сравнения)	1,05	1,00	0,36	0,33	--	32,0
Текстураты					Водопоглащение
BASBITS WK-4	2,80	1,00	--	--	236
Arcon T F-250	4,00	1,00	--	--	294
Белок серии Solus	4,80	3,20	--	--	300
Soprotex N	4,10	2,70	--	--	300

Белковые препараты характерны высоким влагосвязыванием, эмульгированием, способностью образовывать устойчивые гели и эмульсии, диспергированием и адсорбцией жира. Т.о., они действуют аналогично структурообразующим мышечным белкам нежирного мяса.

Одно из важных свойств белковых препаратов - это образование гелей. Гели белков являются гомогенными системами, которые состоят из сетки белковых молекул, удерживающих воду и образующих полужесткую структуру.

Показатель холодного гелеобразования отражает массу белка (г) в смеси со 100 см³ воды, которая дает гель, не способный проходить через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм в течение 5 мин. С технологической точки зрения этот показатель должен быть высоким. При низком его значении белок связывает большое количество воды, что в конечном итоге может предотвратить нужную реактивацию растворимых мясных белков.

Параметр горячего гелеобразования характеризует стабильность геля после 30-минутного нагревания при 100 °С в зависимости от содержания растительного белкового препарата. Он выражается как масса белкового препарата (г), которая после нагревания не допускает отделение воды и отражает роль белка в формировании консистенции мясных продуктов после нагревания. Величина его должна быть, по возможности, более низкой.

Установлена связь между устойчивостью эмульсии и ее конечной температурой. Для большинства белковых препаратов она возрастает при повышении конечной температуры эмульсии. Также имеется тесная связь между гелеобразующими свойствами белков и устойчивостью эмульсии - чем выше свойства гелеобразования белков, тем более стабильные эмульсии они образуют в одинаковых условиях.

Специфика состава и ФТС соевых изолятов позволяет применять их с различным целевым назначением:

Ш вместо нежирного мяса говядины в рецептурах эмульгированных мясопродуктов;

Ш в сочетании с низкосортным мясным сырьем (с повышенным содержанием жировой и соединительной ткани) для улучшения функционально-технологических свойств мясных эмульсий, повышения пищевой и биологической ценности;

Ш для стабилизации функционально-технологических свойств и качественных характеристик мясного сырья с резко варьируемым составом и свойствами и, в частности, мяса с признаками РSЕ;

Ш для изготовления высокобелковых мясопродуктов с пониженным содержанием жира, холестерина и пониженной энергетической ценностью;

Ш для улучшения таких органолептических показателей мясных изделий как консистенция, внешний вид, сочность, нежность при одновременном снижении потерь при термической обработке и хранении;

Ш для снижения затрат на производство мясопродуктов.

Последнее обстоятельство обусловлено тем, что производство соевых препаратов дешевле мясного белка, препарат является сухим, легким, компактным, стойким при хранении, не требует значительных затрат на транспортировку, реализация его в традиционной технологии не требует специального оборудования и капитальных вложений. Кроме того, высвобождение высококачественного мясного сырья и увеличение выхода готовой продукции также обеспечивают высокую рентабельность производства.

При введении в рецептуры мясных изделий соевых препаратов в значительных количествах с одновременным изъятием нежирного мяса, может за счет «разбавления» произойти некоторое снижение интенсивности окраски и выраженности вкусо-ароматических характеристик.

Способы улучшения цвета, вкуса и запаха мясных эмульсий, содержащих изоляты

Цвет	Вкус, запах
Использование мяса с повышенным содержанием мио- и гемоглобина;	Увеличение содержания поваренной соли; Увеличение количества специй (особенно чеснока); Увеличение в фарше доли жирного мяса; Использование ароматизаторов.
Введение 0,5%--1,0% цельной крови, либо 0,3-- 0,5% форменных элементов, либо 0,5-1,0% препарата гемоглобина
Введение аскорбината натрия (0,05%) для повышения скорости образования окиси азота Использование колорантов

Однако, соевые белки, также как и мышечные, должны быть хорошо растворены и диспергированы, чтобы эффективно выполнять функцию эмульгатора.

Для проявления этих свойств соевый белковый препарат должен быть подвергнут гидратации (оводнению) на одном из этапов технологического процесса: предварительном, либо непосредственно перед (или в ходе) приготовления эмульсии.

Максимальная растворимость соевых изолятов происходит при рН 7,0 и 2,5; минимальная - при рН 4.6 , что близко к изоэлектрической точке мышечных белков.

Условия гидратации, т.е. выбранное соотношение вода : белок, связаны со степенью растворимости и предопределяют характер образующейся в системе пространственной белковой матрицы, от которой зависит выраженность функционально-технологических свойств: водосвязывающей, эмульгирующей, гелеобразующей способности, вязкости.

При концентрации соевого изолята выше 10% гель образуется при проведении гидратации при обычных условиях среды. При снижении уровня содержания препарата менее 10% - в смеси «белок-вода» гелеобразование возможно только после нагрева системы.

Лучшие по вязко-упруго-пластическим свойствам гели для нужд колбасного производства можно получить при гидратации белка в следующих условиях: соотношение "белковый препарат-вода", равное 1:(2-2,5) для муки, 1:3 - для концентрата, 1:4 -для изолята. При этом концентрация белка в системе составляет 14-18%, что соответствует среднему уровню содержания белка в мясе.

При изготовлении эмульгированных мясопродуктов, содержащих соевые препараты, следует соблюдать следующие принципы гидратации:

Ш воду на гидратацию изолята всегда следует вводить в мясную систему вместе с белком;

Ш изолят добавляют непосредственно в начале процесса куттерования;

Ш поваренную соль вводят в систему после завершения процесса гидратации изолята, т.к. наличие соли задерживает гидротацию.

Преимуществом соевых изолятов является также то, что даже в случае непредвиденного повышения т-ры фарша при куттеровании до критического уровня (до 25-30 С), в отличие от мышечных белков они не изменяют первоначальных функционально-технологических свойств.

Существует несколько способов технологической подготовки и использования соевых белковых изолятов.

1. Введение СБИ в мясную эмульсию без предварительной гидратации т.е. в сухом виде. Рекомендуется для предприятий малой мощности. Заключается во внесении 1 части сухого соевого белкового изолята непосредственно на нежирное мясное сырье в начальной фазе куттерования с добавлением 4 частей воды, предназначенной для гидратации белка. Дальнейшую обработку ведут по общепринятой схеме.

2. Применение СБИ после предварительной гидратации в виде дисперсий. Рекомендуется для предприятий малой мощности. Заключается во внесении в куттер 4-х частей ледяной воды, либо водо-ледяной смеси, к которой добавляют 1 часть соевого белка после чего включают куттер и перемешивают компоненты в течение 15-20 секунд.

К полученной дисперсии добавляют нежирное мясное сырье и далее приготовление эмульсии ведут традиционным методом.

3. Применение СБИ в виде гель-формы. Рекомендуется для предприятий большой мощности. Внести в куттер 4-5 частей воды (с 20-30% льда или снега), добавить 1 часть соевого белка и при низкой скорости вращения ножей перемешать смесь в течение 15-20 секунд. Затем перейти на максимальную скорость вращения ножей и вести обработку 2-3 минуты. Полученную массу выгрузить из куттера в тазики. Гель можно использовать непосредственно после его приготовления, либо после хранения. Срок хранения геля при 0-4°С не более 24 часов.

При приготовлении мясных эмульсий гель изолята вводят вместе с нежирным мясным сырьем.

4. Использование СБИ в виде структурированных форм. Рекомендуется для предприятий, располагающих плазмой крови. Получение структурированных форм основано на проведении гидратации белковых препаратов в присутствии плазмы крови с последующей дестабилизацией фибриногена ионами кальция, в результате чего образуется пространственный структурированный каркас, максимально имитирующий гомогенизированное мясное сырье.

Свежую, либо размороженную плазму крови (4 части) заливают в куттер, взбивают ее ножами 3-5 минут, после чего (либо одновременно с взбиванием) вводят изолированный соевый белок (1 часть), цельную кровь, либо препарат форменных элементов (1-2% и 0,5-1,0% соответственно), водный раствор 25%-ного хлорида кальция (0,4-0,5 л) и продолжают процесс еще 2-3 минуты. Выгружают смесь в тазики и выдерживают для фиксирования структуры в течение 40-80 минут при 1-2°С.

5. Использование СБИ в составе белково-жировых эмульсий - наполнителей. Рекомендуется для повышения эффективности применения в колбасном производстве жира-сырца и свиной шкурки:

Белок в жидкой и жировой фазах распределяется лучше, чем в твердой. Поэтому для образования однородной структуры фарша изолированный соевый белок используют в виде белково-жировой эмульсии. Для приготовления холодной эмульсии с изолированным соевым белком в случае добавления хребтового шпика требуется соотношение белок : вода : жир, равное 1:5:5. Порядок введения ингредиентов при изготовлении холодных эмульсий следующий. Куттер заполняют предусмотренным рецептурой объемом воды и сразу же вносят изолированный соевый белок. После обработки в течение 5 мин вводят жир и обрабатывают 3-5 мин. Затем добавляют 2 % соли и процесс продолжают еще 2 мин. Если изолированный соевый белок имеет низкие показатели холодного и высокие горячего гелеобразования, то его более эффективно применять в виде горячих эмульсий при соотношении белка, жира и воды 1:5:5. Порядок добавления ингредиентов в горячих эмульсиях: сначала быстро перемешивают горячие жир и воду и затем вводят белок. Для приготовления эмульсий рекомендуется применять высокоскоростные кутгеры или эмульситаторы.

Высокие функциональные свойства рассмотренных добавок при их применении позволяют: улучшить консистенцию, сочность и товарный вид; стабилизировать фаршевую эмульсию; снизить риск образования бульонно-жировых отеков и, как следствие этого, улучшить качество и увеличить выход мясной продукции. Все эти преимущества возрастают при переработке сырья со свойствами PSE, DFD, а также блочного и размороженного, низкосортного и очень жирного мяса.

Функционально-технологические свойства и назначение посолочных веществ, вспомогательных материалов и наполнителей

Кроме основного и вторичного сырья мясного сырья, белоксодержащих добавок и белковых препаратов в производстве эмульгированных мясопродуктов используют и другие ингредиенты неорганического происхождения, каждый из которых выполняет определенную технологическую функцию.

Поваренная соль (хлорид натрия) - применяется как вкусоформирующее вещество, ингибирует окисление жиров, обладает бактериостатическим действием к микрофлоре; является белково растворяющим реагентом по отношению к миофибриллярным белкам, что имеет важнейшее значение в процессе производства мясных эмульсий.

Нитрит натрия - применяют для формирования и стабилизации розовокрасного цвета мяса; проявляет антиокислительное действие к липидам; обладает выраженным ингибирующим действием на ботулинус и токсигенные плесени.

Аскорбиновая кислота, эриторбиновая кислота, аскорбинат и эриторбат натрия - сильные восстановители, ускоряют процесс развития реакций цветообразования и стабилизируют окраску мясопродуктов. Сущность действия аскорбиновой кислоты двоякая: превращает весь имеющийся нитрит в окись азота и восстанавливает уже имеющийся в мясе метмиоглобин в миоглобин. В дальнейшем окись азота реагирует с миоглобином. Аскорбиновая кислота легко взаимодействует с кислородом воздуха и тем самым защищает пигменты мяса от окисления, стабилизируя окраску.

Фосфаты - смеси различных солей фосфорной кислоты, предназначенные для регулирования функционально-технологических свойств мясных эмульсий и действуют как синергисты поваренной соли. Фосфаты, вызывая изменения величины рН среды, повышая ионную силу растворов и, связывая Са²⁺ в системе актомиозинового сокращения, обеспечивают интенсивное набухание мышечных белков, увеличивают уровень водосвязывающей и эмульгирующей способности, повышают вязкость фарша, тормозят окислительные процессы в жире.

мясо эмульсия колбасный жиловка белковый

Эффективность применения фосфатов и их смесей во многом зависит от его рН и степени сдвига реакции среды в мясных системах от изоэлектрической точки белков (в основном в щелочную сторону). Считают, что введение фосфатных смесей должно обеспечить величину рН продукта на уровне 6,3-6,4. рН выше 6,5 придает изделию неприятный щелочной привкус.

В мясные эмульсии добавляют 0,3-0,4% фосфатов к массе фарша в начале процесса куттерования; для повышения сочности продукта, улучшения консистенции количество вводимой при куттеровании воды может быть увеличено на 5-10%.

Таким образом, применение фосфатов повышает стабильность мясных эмульсий, улучшает качество (консистенцию, сочность), снижает потери массы при термообработке, уменьшает степень усадки мяса, повышает выход на 2-5% готовой продукции (особенно при повышенных температурах обработки).

Особенно эффективно использование фосфатов при переработке мороженого и тощего мяса; сырья с признаками PSE. В последние годы, в связи с увеличением объёмов поступления мяса с признаками PSE, возникла необходимость расширения критического диапазона рН фосфатных препаратов, используемых в отечественной промышленности с 6,9-7,0 до 9,0.

Хлорид кальция СаСl₂ - применяют для структурирования мясных систем, в состав которых входит стабилизированная плазма крови. В результате связывания фосфатов и перехода фибриногена в фибрин-полимер под воздействием хлорида кальция, фарш можно перевести в состояние ионотропного геля, матрица которого обладает выраженной способностью иммобилизировать в ячейках воду, жир и другие (морфологические) элементы мясных систем.

Применение хлорида кальция обеспечивает ускорение процесса вторичного структурообразования фарша, уплотняет консистенцию, повышает липкость.

Сахар - применяют для улучшения вкуса (смягчения солености) мясных изделий, как синергист окислительно-восстановительных реакций в процессе цветообразования мяса, а также в качестве питательной среды молочно-кислой микрофлоры в технологиях мясных изделий с длительным циклом посола и созревания.

Пшеничная мука и крахмалы - относятся к функционально-технологическим наполнителям. Они не обладают эмульгирующей способностью, но имеют выраженную водосвязывающую способность, которая проявляется после термообработки в результате развития процесса клейстеризации. Наиболее эффективно применение муки и крахмала в технологии низкосортных колбас, содержащих значительное количество соединительной ткани. В этом случае наполнители будут связывать свободную (избыточную) влагу, выделяющуюся после нагрева, в желе. В результате использования больших количеств муки и крахмала у готовых изделий может появиться резиноподобная консистенция и "пустой" вкус.

Приправы

К приправам по западной терминологии относят ингредиенты, добавляемые в мясные продукты с целью улучшения или модификации вкуса и аромата готовых изделий.