Библиотека Курс лекций. Курс лекцій для студентів денної і заочної форми навчання спеціальності 091711 "Технологія харчування" Затверджено
 Скачать 4.82 Mb.
|
|
4. Костный остaток Костная масса, полученная после механической дообвалки мяса, содержит около 80% частиц дробленой кости различного размера, остальное - соединительная, хрящевая и мышечная ткань. В среднем содержание белка и жира в костном остатке составляет, соответственно, 18-24% и 6-11%, что позволяет рассматривать его в качестве сырья для получения как пищевой (жир. бульон, гидролизаты, белковые препараты), так и кормовой (мука, бульоны) продукции. Минеральная часть кости богата фосфорно-кальциевыми солями, необходимыми для жизнедеятельности организма, а также микроэлементами - Аl, Mn, Сu, РЬ и др. В состав кости входят также витамины В и С. Аминокислотный состав кости отличается низким содержанием глютаминовой кислоты, лизина, отсутствием цистина, триптофана; высоким содержанием глицина, пролина, оксипролина, составляющих до 43%, общей суммы аминокислот. Таким образом, белки кости не являются полноценными, и могут быть эффективно использованы лишь в сочетании с другими видами белоксодержащего сырья и белковыми препаратами. Костный остаток рекомендуется использовать на пищевые цели в двух вариантах: (а) после дополнительного дробления до размеров частиц менее 100 мкм в качестве прямой добавки к некоторым видам мясопродуктов (2-5%, к массе сырья). Показано, что введение детям в пищу до 1 % костной муки оказывает выраженное положительное влияние на состояние зубов и является хорошим средством профилактики кариеса; (б) после термической обработки костного остатка в жидких средах с последующим получением (методом сушки, концентрирования и т. п.) сухих бульонов и препаратов костного белка. Полученные белковые препараты имеют высокое содержание легкоусвояемого органического кальция, несколько меньшее по сравнению с эталоном содержание незаменимых аминокислот, значительное количество ароматических веществ. Для функционально-технологических свойств костного белка характерны высокая эмульгирующая способность, хорошая растворимость, способность к лиофильному и лиофобному гелеобразованию. Лучший технологический эффект дает применение костного белка в сочетании с субпродуктами II категории (мясо свиных и говяжьих голов, мясная обрезь. легкое, рубец и т. п.), соевыми и молочно-белковыми изолятами и концентратами, цельной кровью и плазмой крови. Препараты костного белка можно использовать:
5. Кровь и ее фракции Кровь убойных животных - один из важнейших источников высокоценного животного белка. Ее высокая пищевая ценность обусловлена значительным содержанием белков, минеральных солей, ферментов, сахара, лецитина и других веществ. По содержанию белка кровь практически не отличается от мяса 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. Кроме того, содержание в ней биологически активных веществ делает ее более полноценным источником продуктов питания. Кровь состоит из плазмы (60-63% от массы) и форменных элементов (37-40%) - эритроцитов, лейкоциторв, тромбоцитов. Основную массу белков крови составляет альбумин, глобулин, фибриноген и гемоглобин, причем первые три - являются полноценными, легко перевариваемыми белками. Гемоглобин - сложный неполноценный белок, входящий в состав эритроцитов и придающий красную окраску крови. В производстве используют цельную кровь, плазму (кровь без форменных элементов) и сыворотку (плазма без фибриногена). Отделив сгусток, можно получить дефибринированную кровь. Если же из последней после сепарирования отогнать форменные элементы, получим сыворотку крови. Предупредить свертывание крови можно путем введения в свежую кровь антикоагулятов (фосфатов и цитратов натрия). Из стабилизированной крови после сепарирования получают плазму крови. 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:
В зависимости от фракционного состава, условий обработки и потребностей производства в мясной промышленности белки крови в основном используют:
В практике колбасного производства цельную пищевую кровь, дефибринированную кровь, черный пищевой альбумин пылевидный, смесь форменных элементов и препараты гемоглобина после гидратации в воде 1:1 применяют для решения нескольких задач: (рис. 18) а) как самостоятельный вид сырья при изготовлении кровяных колбас, :зельцев, пудингов и некоторых видов полуфабрикатов; уровень введения - от 10 до 50%; б) для получения более интенсивного и стойкого цвета у мясопродуктов, изготавливаемых из сырья, меющего признаки РSЕ, из коллагенсодержащего сырья (субпрородуктов II категории), с введением значительных количеств белковых препаратов (соевый изолят, казеинат натрия и т. п.); уровень введения - от 0,3 до 1,0% к массе сырья; в) для получения разнообразных эмульсий в совокупности с водой, жиром и белковыми изолятами. Hесмотря на актуальность проблемы и имеющиеся инженерные решения (перекисный, перекисно-каталазный, ультразвуковой, ферментный и т. п. способы) обесцвечивания крови, данные способы обработки крови пока не нашли применения в промышленности. В наибольших объемах в колбасном производстве используют плазму крови, причем в зависимости от применяемого сепаратора и режимов его работы .получают светлую либо «красную» плазму (с повышенным содержанием форменных элементов), что обуславливает существенные различия как в собственно содержании белка, так и в его качественном составе Белки как «светлой» так и «красной» плазмы крови (ПК), помимо относительно высокой пищевой и биологической ценности, имеют высокую эмульгирующую и водосвязывающую способность и характеризуются высоким коэффициентом переваримости 94-96%, что особенно важно при производстве колбасных изделий. Белки плазмы обладают также способностью к геле-, пено- и волокнообразованию, что обусловлено наличием альбуминов и фибриногена. Наиболее распространено применение плазмы крови при производстве эмульгированных мясопродуктов, причем введение ее и рецептуру вместо воды в количестве 10% существенно улучшает качество получаемых эмульсий, органолептические и структурно-механические показатели, повышает выход готовой продукции. Эмульгирующая и гелеобразующая способность плазмы позволяет ее рассматривать как высокофункциональную добавку при работе с коллагенсодержащим сырьем, а также в качестве структурирующего компонента белоксодержащих наполнителей на базе смешивания низкосортного сырья, белковых препаратов и плазмы крови. Такого типа многокомпонентные системы полифункциональны по свойствам и области технологического применения, сбалансированы по общему химическому и аминокислотному составу. Реальные возможности использования ПК весьма широки. Имеется опыт применения ПК как стабилизатора рН у мясного сырья с нестандартными свойствами, как ингибитора автоокисления жиров, как компонента смесей, имитирующих вкусоароматические характеристики мясопродуктов (мясные ароматизаторы), компонента коптильных препаратов и иммобилизованных пищевых красителей (колорантов) и т.д., причем некоторые из вариантов использования основаны на биотсхнологических принципах Таким образом, можно полагать, что проблема расширения области использования ПК в технологии мясопродуктов имеет очень важное значение и является весьма перспективной. 6. Сыворотка крови Пищевая сыворотка составляет 50-50% от дефибринированной крови, отличается от плазмы отсутствием фибриногена и более светлой окраской. Содержание белка в сыворотке - 4,2-5,4%. По функционально-технологическим свойствам сывороточный альбумин напоминает яичный белок; он обладает значительной вязкостью, растворяется в воде и слабых растворах соли; хорошо усваивается организмом. Сывороточные глобулины в воде не растворяются, но растворяются в слабых растворах солей. В связи с отсутствием в составе сыворотки фибриногена ее невозможно использовать в качестве структурирующего компонента рецептур мясопродуктов, однако, весьма эффективно ее практическое применение при составлении фаршей вареных колбас и сосисок вместо воды. Принимая во внимание изложенную информацию, технолог мясной отрасли имеет возможность:
Оценка влияния биохимических, физико-химических и микробиологических процессов на качество мясного сырья, требования к мясу, предназначенные для изготовления различных видов изделий, а также значение функционально-технологических свойств сырья в колбасном производстве, будут рассмотрен в последующих лекциях . Лекция 3. Функционально-технологические свойства мяса. Принципы получения стабильных мясных систем
Как было показано ранее, мясное сырье многокомпонентно, изменчиво по составу и свойствам, что может приводить к значительным колебаниям в качестве готовой продукции. В связи с этим особенно важное значение приобретает знание функционально-технологических свойств (ФТС) различных видов основного сырья и их компонентов, понимание роли вспомогательных материалов и характера изменения ФТС под воздействием внешних факторов. Под функционально-технологическими свойствами в прикладной технологии мяса и мясопродуктов понимают совокупность показателей, характеризующих уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способности, структурно-механические свойства (липкость, вязкость, пластичность и т. д.), сенсорные характеристики (цвет, вкус, запах), величину выхода и потерь при термообработке различных видов сырья и мясных систем. Имея дело в практике мясного производства с многокомпонентными дисперсионными системами, представляется целесообразным считать более справедливым классифицировать характеристики мясного сырья как ФТС. Принимая во внимание, что в сложных реальных мясных системах поведение белка как основного стабилизирующего компонента рецептуры всегда рассматривают во взаимосвязи как с другими составляющими (жир, вода, минеральные вещества, морфологические элементы), так и с изменяющимися в процессе технологической обработки сырья условиями среды и его состоянием, возникает необходимость в общем виде остановиться на специфике состава, свойств и структуры основных компонентов мяса и их значении в формировании ФТС мясопродуктов. 1. Функционально-технологические свойства (ФТС) составных частей мяса Наибольшее технологическое значение имеют мышечная, жировая и соединительная ткани, их количественное соотношение, качественный состав и условия обработки. Мышечная ткань является основным функциональным компонентом мясного сырья и источником белковых веществ и состоит из мышечных волокон. В свою очередь мышечное волокно содержит множество миофибрилл, саркоплазму и сарколемму - оболочку. Известно, что количественное содержание белка в системе, его качественный состав, условия среды - все это предопределяет степень стабильности получаемых мясных систем, влияет на уровень водосвя-зывающей, жиропоглощающей и эмульгирующей способности, на структурно-механические и органолептические характеристики, на выход готовой продукции и т. д. Функционально-технологические свойства белков тесно связаны с их химическим и аминокислотным составом, структурой и физико-химическими свойствами, которые определяют взаимодействие белок-белок (гелеобразование); белок-вода (набухание, водосвязывающая способность, растворимость); белок - лилиды (жиропоглощающая и жироудерживающая способности), а также поверхностно-активные свойства (образование пен и эмульсий). Существенную роль в технологии мясопродуктов при получении высококачественных изделий из многокомпонентных полидисперсных мясных фаршевых систем играют такие свойства белков, как гелеобразование, водосвязывающая и эмульгирующая способности. Процесс образования белковых гелей представляет собой межмолекулярное взаимодействие, в результате которого образуется развитая трехмерная пространственная структура, способная удерживать в межполимерном пространстве влагу и другие компоненты фарша. Перевод пищевых систем в гелеобразное состояние можно осуществлять различными способами, среди которых наиболее распространены три основных: нагрев или охлаждение жидкой системы (термотропные гели); изменение ионного состава системы, обычно в результате изменения рН или взаимодействия с ионами металлов (ионотропные гели) или концентрирование жидких растворов или дисперсных систем, содержащих гелеобразователь (лиотропные гели). Одной из важнейших технологических функций белка в мясных системах является формирование водосвязывающей способности. На характер взаимодействия в системе «белок-вода» (скорость и уровень прочности связывания) оказывают влияние такие факторы, как концентрация, вид и состав белка (наличие заряженных, полярных и свободных пептидных групп), его конформация и степень пористости, величина рН системы, степень денатурационных изменений, наличие и концентрация солей в системе. Эмульгирующие свойства (ЭС) определяют поведение белков при получении эмульсий. Наличие большого количества гидрофильных и гидрофобных групп в белках обусловливает ориентацию полярных групп к воде, а неполярных - к маслу (жиру), в результате чего образуется межфазный адсорбционный слой. Эластические свойства и механическая прочность этой межфазной пленки определяет стабильность эмульсии и, как следствие, качество готовых изделий. На ЭС белка оказывает влияние его концентрация, растворимость и гидрофобность, степень денатурации, а также величина рН и ионная сила раствора. Использование в составе компонентных пищевых систем эмульсионного типа белоксодержащих ингредиентов с высокими ЭС обеспечивает получение стабильных качественных характеристик готовых изделий. Таким образом, белки мышечной ткани обладают способностью взаимодействовать между собой и другими компонентами ткани, связывать влагу, эмульгировать жиры. Введение в мясные системы поваренной соли и низкомолекулярных фосфатов оказывает положительное влияние на проявление ФТС белков. Жировая ткань - составляет в мясе до 30% и является разновидностью рыхлой соединительной ткани, в которой находятся жировые клетки. Жиры характеризуются низкой полярностью, в воде практически нерастворимы. В небольших количествах вода с жиром образует устойчивую коллоидную систему (при температуре 40-100°С жир присоединяет от 0,15 до 0,45% воды). Однако при определенных условиях жир с водой может образовывать достаточно стабильные эмульсии, что является весьма важным обстоятельством в колбасном производстве. В частности, способность жира к взаимодействию с водой зависит от:
Соединительная ткань - вторая белоксодержащая составляющая мяса, образована аморфным межклеточным веществом и переплетением коллагеновых и эластиновых волокон. Коллаген - гликопротеид, основной белок соединительной ткани, неполноценен, снижает биологическую ценность, увеличивает жесткость мясного сырья. Коллаген в нативном виде не подвергается расщеплению пищеварительными ферментами, нерастворим в воде, в слабых растворах кислот и щелочей, имеет высокую механическую прочность. Однако как с физиологической так и технологической точки зрения наличие в мясе до 10-15% соединительной ткани является положительным. При достаточно высокой степени измельчения и под воздействием термообработки коллаген хорошо гидролизуется с образованием глютина и желатоз, которые обладают выраженной водосвязывающей и застудневающей способностью, что позволяет частично стабилизировать свойства готовых мясных изделий. Однако, жиропоглощающая способность коллагена соединительной ткани весьма низкая. В колбасном производстве коллагенсодержащее сырьё наиболее эффективно можно использовать в виде белковых стабилизаторов, эмульсий, либо в качестве предварительно облагороженного компонента рецептур низкосортных мясных изделий, преимущественно, из субпродуктов. 2. Мясные эмульсии. Факторы, определяющие их стабильность В мясной эмульсии, образуемой в результате интенсивного механического измельчения тканей, образуемая дисперсная система состоит из дисперсной фазы - гидратированных белковых мицелл и жировых частиц различных размеров и из дисперсионной среды - раствора белков и низкомолекулярных веществ. В мясной эмульсии белок и вода образуют матрицу, которая окружает жир, т. е., иначе говоря, сырой колбасный фарш - это эмульсия жира в воде, при этом солерастворимые белки являются стабилизаторами эмульсии. Подобного рода мясные эмульсии относят к коагуляционным структурам, частицы которых связаны силами межмолекулярного взаимодействия в единую пространственную сетку (каркас). При последующем термическом воздействии в результате взаимодействия денатурирующих при нагреве белков возникает пространственный каркас - термотропный гель, прочность которого зависит от количества и степени взаимодействия миофибриллярных белков. Основная роль в процессе формирования сетки и геля принадлежит миозину. Роль саркоплазматических белков в образовании геля миозина несущественна, напротив, содержащиеся в этой фракции ферменты (протеазы и фосфатазы), инактивируемые при температурах более 60 градусов С, способствуют деградации структуроообразующих белков и снижению прочности геля. Положительное влияние на гелеобразование актина миозина и тропомиозина оказывают низкомолекулярные фосфаты (пирофосфат и триполифосфат). Способность мясного сырья поглощать и удерживать влагу определяется гидрофильными свойствами белков мышечного волокна, в частности, миозином, актином; в некоторой степени тропомиозином, на поверхности молекул которых имеются полярные группы, способные взаимодействовать с диполями воды. Количество присоединенной воды или величина водосвязывающей способности в тонкоизмельченном мясном сырье в основном обусловлено числом гидрофильных центров белков, что в свою очередь зависит от: - природы белка (глобулярные либо фибриллярные; и его состояния;
- степени измельчения мышечной ткани. Увеличение степени гомогенизации обеспечивает разрушение мышечных волокон, выход из них белков и таким образом увеличивает возможность контакта с водой. Направленное повышение величины водосвязывающей способности мясных эмульсий можно осуществлять с применением пищевых добавок и компонентов трех видов.
Максимальная эмульгирующая емкость саркоплазматических белков проявляется при рН 5,2, миозина и актомиозина - при рН 6-8, т. е. в интервале, характерном для большинства мясопродуктов. Увеличение ионной силы за счет введения поваренной соли способствует росту эмульгирующей емкости саркоплазматических белков при указанном рН, миофибриллярных - в интервале рН 5-6. Свойства получаемых мясных эмульсий зависят не только от ФТС индивидуальных белков, но и от соотношения в системе солерастворимых белков и жира. Эмульгирующая способность белка ограничена, поэтому наиболее рациональным соотношением жир:белок в гомогенизированных фаршах является диапазон от 0,6:1,0 до 0,8:1. Контроль за содержанием мышечного белка в эмульсии - главное условие получения стабильных мясных систем. Высокое содержание общего белка (и мышечной и соединительной ткани) ещё не свидетельствуют о высоком уровне потенциальной эмульгирующей способности, т. к. коллаген в нативном виде не участвует в процессе жиропоглощения, эмульгирования и стабилизации эмульсий. Эти функции выполняют только мышечные белки. Уменьшение содержания солерастворимых белков в системе или чрезмерное введение жира неизбежно (в отсутствии специальных стабилизаторов эмульсий) приведет к получению мясных фаршей с нестабильными свойствами, что обусловлено дефицитом группировок, находящихся на поверхности белка и ответственных за взаимодействие с жировыми каплями. Напротив, чрезмерное повышение содержания мышечных белков в системе при одновременном снижении доли жира, хотя и сопровождается образованием весьма стойких эмульсий, но приводит после термообработки к ухудшению органолептических показателей (появление сухости, повышение жесткости, снижение пластических свойств). Введение хлорида натрия (поваренной соли) и низкомолекулярных фосфатов улучшает ФТС солерастворимых белков и повышает стабильность эмульсий. Температура мясного сырья является важным фактором, определяющим эффективность эмульгирования. Миозин и актомиозин - термолабильны (температура денатурации лежит в интервале 42-50°С), и в случае локального нагрева фарша при куттеровании белки могут денатурировать раньше, чем начнется эмульгирование. Экстракция белка наиболее эффективно происходит при температуре мяса около точки замерзания (около -2°С), в связи с чем при куттеровании сырья целесообразно использовать подмороженное мясо, либо добавлять снег, лёд или ледяную воду. По выше рассмотренной причине температура сырья перед началом куттерования не должна превышать 1±1°С. При этом использование чрезмерно перемороженого сырья, превращающегося при измельчении в гранулы либо порошок с низкой вязкостью и гомогенностью, непригодно для приготовления эмульсий вследствие нахождения воды в кристаллическом твердом состоянии (лёд), что ограничивает уровень растворения белков. 3. Функционально-технологические свойства вторичного мясного сырья В процессе первичной переработки животных и в условиях колбасного производства имеется несколько высокоресурсных видов вторичного белоксодержащего сырья, представляющих значительный практический интерес с позиций их эффективного использования в технологии мясопродуктов. В первую очередь к ним относятся субпродукты второй категории, мясо механической дообвалки, пищевая кровь и ее фракции. Субпродукты II категории 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 (соевый изолят, казеинат натрия, сухое молоко, яичный белок и т. п.), либо мясного сырья с повышенной эмульгирующей способностью (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. Мясо механической дообвалки Мясо механической дообвалки отличается повышенным содержанием жира (16-31%) и пониженным (12-14%) белка по сравнению со скелетным мясом, причем в составе жира преобладают легкоплавкие липиды костного мозга. рН ММД составляет от 6 до 7. 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. Существенное улучшение эмульгирующей способности ММД достигается при его комплексном использовании с изолятами соевого белка. Применяют ММД при изготовлении эмульгированных (вареных) мясопродуктов при этом введение его в куттер осуществляют одновременно с говядиной. Кровь и её фракции Как уже отмечалось, по биологической ценности одно из первых мест среди белоксодержащих биообъектов принадлежит протеинам крови. Цельную кровь применяют как основное сырьё для производства колбас, зельцев, консервов и других продуктов питания, а также в качестве аддитива, придающего традиционный цвет изделиям при использовании в них белковых препаратов (0,6-1,0%); с этой же целью применяют препарат гемоглобина или смесь форменных элементов после гидратации в воде (1:1). По сравнению с другими видами белоксодержащего сырья цельная кровь используется недостаточной широко вследствие наличия специфических цвета и вкуса, модифицирующих органолептические характеристики готовых изделий. В настоящее время ведутся исследования по осветлению крови, однако по ряду причин предложенные способы не нашли практического применения в промышленности. 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. В качестве белкового препарата наиболее целесообразно применять соевый изолят 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 обладают уникальным комплексом ФТС. Альбумины легко взаимодействуют с другими белками, могут быть связаны с липидами и углеводами, имеют высокую водосвязывающую и пе-нообразующую способность. Глобулины - хорошие эмульгаторы. Фибриноген - имеет выраженную гелеобразующую способность, переходя в фибрин под воздействием ряда факторов (сдвиг рН к изоточке, введение ионов Са++ в плазму) и образуя пространственный каркас. Эти свойства фибриногена можно использовать при получении многокомпонентных белоксодержащих смесей, включающих ПК, гелеподобных текстуратов, в процессе вторичного структурообразования мясных эмульсий при производстве вареных колбасных изделий. Все белки плазмы характеризуются хорошей растворимостью, и как следствие — высокой водосвязывающей и эмульгирующей способностью, способны образовывать гели при нагревании. Введение поваренной соли оказывает отрицательное влияние на стабильность эмульсий на базе плазмы крови при рН 7,0. Важнейшим свойством плазмы является ее способность к образованию гелей при тепловой обработке, причем их прочность и уровень водосвязывающей способности зависит от концентрации белков в системе, величины рН, присутствия солей, температуры и продолжительности нагрева. Введение в плазму неплазменных белков (яичный альбумин, соевый изолят, казеинат натрия) существенно увеличивает как прочность гелей, так и их водо-и жиропоглощающую способность после термообработки. В зависимости от состояния плазмы крови и условий первичной обработки, состав и функционально-технологические свойства её и, соответственно, область пользования могут изменяться. Анализ 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 со держанием 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 на 0,3-0,5%. Прекрасный эффект дает применение плазмы крови в качестве среды для гидратации белковых препаратов (3-4 частей ПК на 1 часть белкового препарата). Незаменима ПК при изготовлении белково-жировых эмульсий, связующих, многокомпонентных белковых систем с заданным составом и функционально-технологическими свойствами, структурированных белковых препаратов. 4. Функционально-технологические свойства белоксодержащих добавок и белковых препаратов
Белки яйца Яйцо и яйцепродукты (меланж, желток и белок яйца, яичный порошок) используют к колбасно-консервном производстве в основном с целью улучшения функционально-технологических свойств мясных систем и в меньшей степени - для повышения пищевой и биологической ценности изделий. Белок яйца обладает высокой растворимостью, пено- и гелеобразующими свойствами, имеет 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 лизоцимом. 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 (сухое молоко, казеинат натрия, молочная сыворотка, обезжиренное молоко) применяют как для оптимизации функциональных характеристик (водо-связывающей 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 лактоглобулины), 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. 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) молочнобелковые 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. Соевые изоляты Растущий уровень жизни и спрос на пищевой белок обусловили интенсивное развитие технологии мясопродуктов новой политики и идеологии в области переработки белка, заключающиеся в оптимальном комбинировании как мясных, так и немясных белоксодержащих пищевых компонентов с получением в итоге высококачественных и дешевых продуктов питания. Соевые изоляты - наиболее распространенные в мировой практике белковые препараты растительного происхождения. Изолированные соевые белки полноценны, относительно хорошо сбалансированы по соотношению незаменимых аминокислот, имеют высокое содержание белка, стабильные функционально-технологические свойства, обладают многоцелевым назначением, просты в использовании, экономически доступны. Высокие функционально-технологические свойства изолятов соевого белка в сочетании с повышенной биологической ценностью, многовариантностью технологического применения, высокой экономичностью и простотой использования позволяют считать этот вид препарата наиболее перспективным для реализации в производстве мясопродуктов, о чем свидетельствует опыт 45 стран мира. Соевые изоляты представлены, главным образом, глобулярными белками, хорошо сочетаются по физическим характеристикам (способность к гидратации, высокая растворимость, вязкость, термо- и солеустойчивость) с мясным сырьем. Соевые изоляты характеризуются высокими функционально-технологическими свойствами: водосвязывающей, жиропоглощающей и эмульгирующей способностью, способны образовывать гели, структурированные матрицы, стабилизировать эмульсии. При этом препарат отличается строго контролируемым качеством, стабилен по составу и свойствам. Специфика состава и ФТС соевых изолятов позволяет применять их с различным целевым назначением: - вместо нежирного мяса говядины в рецептурах эмульгированных мясопродуктов, причем 1 тонна белка Супро 500Е после гидратации (1:4) экономит 4 тонны нежирного мяса при одновременном увеличении выхода готовой продукции. Для сохранения уровня содержания жира в готовом изделии в рецептуру можно ввести дополнительно жиросырьё. - в сочетании с низкосортным мясным сырьём (с повышенным содержанием жировой и соединительной ткани) для улучшения функционально-технологических свойств мясных эмульсий, повышения пищевой и биологической ценности; -для стабилизации функционально-технологических свойств и качественных характеристик мясного сырья с резко варьируемым составом и свойствами;
Последнее обстоятельство обусловлено тем, что производство соевых изолятов 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 соевого изолята в значительных количествах с одновременным изъятием нежирного мяса, может за счет «разбавления» произойти некоторое снижение интенсивности окраски и выраженности вкусо-ароматических характеристик. Во избежание нежелательного изменения цвета эмульгированных мясопродуктов следует:
Формирование вкуса и запаха комбинированных мясопродуктов осуществляют путем:
В технологической практике изоляты соевого белка применяют:
Вода служит средой для гидратации (оводнения) и растворения препарата. Максимальная растворимость соевых изолятов происходит при рН 7,0 и 2,5; минимальная - при рН 4,6, что близко к изоэлектрической точке мышечных белков. 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 1 части соевого изолята Супро 500Е с 4-5 частями воды. При этом концентрация белка в системе составляет 14-18%, что .соответствует среднему уровню содержания белка в мясе. Гидратацию соевых изолятов можно проводить как путем заливки препарата водой и выдержки в течение 30-40 минут, так и непосредственно в куттере (15-18 минут); в последней случае прочность геля возрастает параллельно росту продолжительности перемешивания. Поваренную соль следует вносить на конечном этапе приготовления геля. При необходимости получения на основе соевых изолятов эмульсий следует иметь в виду, что наивысшую их стабильность обеспечивает соотношение белка Супро 500Е, животного жира и воды 1:5:5. При изготовлении эмульгированных мясопродуктов, содержащих соевые препараты, следует соблюдать следующие принципы гидратации:
Имеется положительный опыт проведения гидратации соевых препаратов в плазме крови. Таким образом направленное применение белоксодержащих добавок животного и растительного про: вхождения при приготовлении мясных систем позволяет нормализовать общий химический и аминокислотный состав, компенсировать отклонения в ФТС у используемого основного сырья, обеспечить вовлечение производство пищевых продуктов побочных видов белоксодержащего сырья, улучшить качественные характеристики готовой продукции, высвободить часть высококачественного мясного сырья, снизить себестоимость вырабатываемой продукции. 5. Функционально-технологические свойства и назначение посолочных веществ, вспомогательных материалов и наполнителей Кроме основного и вторичного сырья мясного сырья белоксодержащих добавок и белковых препаратов при производстве эмульгированных мясопродуктов используют и другие ингредиенты неорганического происхождения, каждый из которых выполняет определенную технологическую функцию. Поваренная соль (хлорид натрия) - применяет как вкусоформирующее вещество, ингибирует окисление жиров, обладает бактериостатическим действием микрофлоре; является белокрастворяющим реагентом по отношению к миофибриллярным белкам, что имеет важнейшее значение в процессе производства мясных эмульсий. Нитрит натрия - применяют для формирования стабилизации стабилизации розово-красного цвета мяса; проявляет антиокислительное действие к липида--обладает выраженным ингибирующим действием на ботулинус и токсигенные плесени. (Рис. 46). 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 Са++ в системе актомиозинового сокращения, обеспечивают интенсивное набухание мышечных белков, увеличивают уровень водосвязывающей и эмульгирующей способности, повышают вязкость фарша, тормозят окислительные процессы в жире. В промышленности для приготовления фосфатных смесей, позволяющих получить различный технологический эффект, применяют следующие виды фосфатов: - тетранатрийпирофосфат способствует расщеплению актомиозинового комплекса, является хорошим эмульгатором жира, обладает антиокислительным действием, нейтрален по вкусу. рН 1%-ного раствора составляет 9,9-10,3; - мононатрийортофосфат (NаН2РО4) – применяется для регулирования рН среды мясных систем. Слабовлияет на состояние актомиозинопых белков. рН 1%-ного раствора составляет 4,2-4,6; - тринатрийпирофосфат девятиводный повышает растворимость мышечных белков, обладает эмульгирующим и антиокислитсльным действием. рН 1 %-ного раствора составляет 7,3—7,5. Весьма перспективным считают применение нового отечественного фосфатного препарата Накофос марки А. 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 РSЕ. В последние годы, в связи с увеличением объёмов поступления мяса с признаками РSЕ, возникла необходимость расширения критического диапазона рН фосфатных препаратов, используемых в отечественной промышленности с 6,9-7,0 до 9,0. Новый препарат Накофос А соответствует этим требованиям. Хлорид кальция (СаС12) - 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 им-мобилизировать 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 водосвязьшающую 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. К приправам относятся: - стандартные специи и пряности (черный, белый, красный, душистый перец, гвоздика, мускатный орех, кардамон, корица, лавровый лист, фисташки, тмин, чеснок, лук и т. д.);
Широко применяются экстракты пряностей - растворы эфирных масел в этиловом спирте или в растительном масле, позволяющие упростить процесс производства, обеспечить однородность вкусо-ароматических характеристик отдельных видов специй, гарантировать точность дозировки и, соответственно, уровень выраженности сенсорных показателей у готового продукта. Лекция 4. ТЕХНОЛОГИЯ ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ МЯСОПРОДУКТОВ План 1. АССОРТИМЕНТ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ, СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА |
