Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Аналитический обзор литературы 7
1.1 Характеристика животных белков и СО2-экстрактов пряностей для применения в мясной промышленности 7
1.2 Опыт получения и применения экстрактов пряностей в технологии мясных продуктов 18
1.3 Современные представления о строении и свойствах коллагена 29
1.4 Опыт применения ферментов в технологии мясных продуктов 36
Глава II. Объекты, материалы и методы исследований 45
2.1 Характеристика и обоснование выбора объектов исследования 45
2.2 Условия выполнения и принципиальная схема исследований 50
2.3 Общие методы исследования 52
2.4 Специальные методы исследования 56
2.5 Математическое планирование и статистическая обработка результатов эксперимента 67
Глава III. Исследование физико-химических свойств препаратов животных белков, как носителей ароматов, и С02-экстрактов пряностей 80
3.1 Оценка химического состава, качества, функционально-технологических и структурно-механических свойств препаратов животных белков 80
3.2 Аминокислотный состав и расчет биологической ценности белков 90
3.3 Определение качественных показателей СО2-экстрактов пряностей 94
Глава IV. Изучение условии и разработка способа получения ароматизатора на белковом носителе с использованием С02-экстрактов пряностей для мясной промышленности 97
4.1 Идентификация и изучение процесса сорбции СО2-экстрактов пряностей и их форм на препарате животного белка WB 1/40 97
4.2 Получение ароматизированного белка WB 1/40 110
4.3 Оценка аминокислотного состава ароматизированного белка WB 1/40 113
4.4 SDS-электрофорез объектов исследования в ПААГ 115
4.5 Влияние тепловой обработки на стойкость аромата мясных фаршей 119
4.6 Оценка качества и безопасности разработанных ароматизаторов 126
Глава V. Разработка технологии мясных продуктов из биомодифицированного низкосортного сырья с применением ароматизаторов на белковом носителе 129
5.1 Обоснование выбора и характеристика ферментных препаратов для обработки низкосортного сырья 129
5.2 Исследование свойств биотрансформированного сырья применительно к технологии колбас и полуфабрикатов 133
5.3 Разработка рецептурно-компонентных решений и условий технологического процесса 155
5.4 Оценка безвредности и биологической активности разработанных мясных изделий 183
Выводы 184
Список использованных источников 185
Приложения 206
- Опыт получения и применения экстрактов пряностей в технологии мясных продуктов
- Оценка химического состава, качества, функционально-технологических и структурно-механических свойств препаратов животных белков
- SDS-электрофорез объектов исследования в ПААГ
- Разработка рецептурно-компонентных решений и условий технологического процесса
Опыт получения и применения экстрактов пряностей в технологии мясных продуктов
Пряности обладают устойчивым ароматом разной степени жгучести и отчасти привкусом. Благодаря наличию и сочетанию веществ различной химической природы, большинство из которых известны, блюда и продукты имеют специфический аромат.
Современный опыт промышленного производства колбасных и других мясных изделий показывает, что сухие измельченные пряности имеют ряд существенных недостатков, негативно сказывающихся на качестве продуктов. Это, прежде всего, высокая микробиальная обсемененность и потеря летучих ароматических веществ при хранении.
Устойчивость ароматических веществ достигается хранением пряностей в газонепроницаемой упаковке при низкой температуре (2-4С). Кроме того, измельченные пряности ухудшают цвет и рисунок колбасных изделий на разрезе. Это связано с тем, что в некоторых широко применяемых пряностях, например в черном перце, содержащийся танин может реагировать с железом гемовой группы белков мяса и придавать колбасе серо-черный оттенок. К тому же пряности нередко бывают поражены вредителями, мицелиальными грибами и засорены посторонними примесями. Они служат источником дополнительного обсеменения патогенной микрофлорой, что требует их предварительной обработки, например тепловой или радиационной стерилизации. Однако до сих пор не существует методов стерилизации, позволяющих сохранить термолабильные ароматические вещества пряностей [3, 16,70,115].
В настоящее время специалистами разных фирм разрабатываются перспективные методы и способы достижения гарантированного стабильного аромата мясных и других пищевых продуктов. Один из таких приемов -применение экстрактов целевых химических веществ, ответственных за ароматические свойства.
Ещё в далеком прошлом пряности улучшая аромат и вкус пищи выполняли роль лекарств, улучшающих в первую очередь пищеварение, обменные процессы. Это относится не только к тропическим видам, но и к отечественным, ведь только на территории нашей страны более сотни дикорастущих и более 60 культурных пряно-ароматических растений.
Покупая мясные изделия, колбасы, — мы хотим не только ощутить вкус, но рассматриваем пищу как источник энергии, пластических веществ, как носитель БАВ, в микродозах оказывающее определенные воздействия на человеческий организм. К последним относим: терпеноиды, биогенные амины, витамины, провитамины, высшие жирные кислоты, гормоны, фитонциды, ферменты, полифенольные соединения и т.д. Всё это находится в СO2-экстрактах, способных, особенно при объединении в целевые комплексы сгладить или нейтрализовать действие многих технологических пищевых добавок на наш организм. Облагородить, изменить запах и вкус многих замен и добавок в колбасном производстве, в т.ч. диетическом питании: полифенолов, каррагенанов, соевой муки, эмульсии шкурки.
При экстракции жидкой двуокисью углерода в природных сочетаниях и пропорциях извлекаются из пряно-ароматического, эфирно-масличного, витаминного, лекарственного растительного сырья душистые активные вещества. СО2-экстракты сохраняют естественный аромат, передают вкус исходной пряности, обогащены жирорастворимыми биологически активными веществами (витаминами и провитаминами Е, Д, К, F, каротином), содержат в зависимости от характера исходного сырья вкусовые, бактерицидные, антиаллергические, противовоспалительные, регенерирующие, гормональные и другие полезные компоненты. Положительные свойства С02-экстрактов обеспечиваются за счет селективности экстрагента, щадящих температурных режимов процесса экстракции и дистилляции, инертности растворителя и всей среды в экстракционной системе.
Разработанные способы внесения С02-экстрактов в различные продукты позволяют применять их в жировых средах, водно-жировых эмульсиях, водно-спиртовых растворах, и наконец, на твердых носителях для ароматизации, витаминизации, придания устойчивости при хранении продукта, а также обеспечения многих фармоактивных качеств продуктам лечебно-профилактического назначения [16, 101,102, 105, 145].
CO2-экстракты получают путем извлечения из пряноароматического, эфирно-масличного, витаминного, лекарственного растительного сырья душистых активных веществ [16, 44].
Впервые в мировой практике экстрагирования в технологической цепи использован низкотемпературный диоксид углерода с принудительной подачей через систему доведения экстрагента до заданных технологических параметров с остроумным использованием отечественного оборудования и низкими
С02-экстракты - высококонцентрированные композиции биологически активных веществ, извлеченные из растений жидким диоксидом углерода. Извлечение ценных компонентов из лекарственного растительного сырья сжиженными и сжатыми газами достаточно хорошо обосновано с научной и практической сторон.
Преимущества использования в качестве растворителей газов в различных фазовых состояниях очевидны, так как процесс извлечения экстрактивных веществ происходит под давлением, а после снижения давления до атмосферного растворитель вскипает и полностью удаляется из экстракта. Сам процесс экстрагирования происходит при сравнительно низких плюсовых температурах 10...22 С, что позволяет извлекать термолабильные компоненты растений в нативном состоянии.
ООО «Компания Караван» запатентовала «Способ получения СO2-экстрактов» 21.09.93 г. (Патент № 2041254).
Технология получения СO2-экстрактов из более 100 видов растительного сырья тщательно отработана на экспериментальном заводе Краснодарского НИИ хранения и переработки сельхозпродуктов, а с 1992 г. - на Краснодарском заводе «Экстракт-продукт» 000 «Компания Караван» [103, 125].
Специалисты ООО «Компания Караван», в состав которого входит цех по производству СО2-экстрактов, и кафедры технологии мясных и рыбных продуктов Кубанского государственного технологического университета, в содружестве с предприятиями отрасли накопили определенный опыт по применению СО2-экстрактов для производства колбас и консервов. Способ извлечения ценных компонентов без термовлагоаэрообработки позволяет извлечь из растительного сырья комплексы веществ в абсолютно неизменном, природном виде, в сочетаниях, сбалансированных самой природой, избавленных от микробиальной обсеменённости и продуктов жизнедеятельности микрофлоры [145].
Эту уникальную возможность обеспечивает, пожалуй, единственный в V мире сжиженный пищевой газ - диоксид углерода (углекислый газ, С02). Де ло в том, что в герметичном аппарате под высоким давлением жидкий С02 может использоваться как растворитель при температуре от 0 до 30 С, а при таких режимах совершенно не изменяется качество термолабильных веществ. При сбросе давления до атмосферного диоксид углерода мгновенно испаряется из мисцеллы (раствора извлеченных веществ и жидкого С02) и lfc; остается только чистый экстракт, точнее — те биологически активные веще ства, которые находились в исходном растении. С02 активно участвует в процессе дыхания и клеточного метаболизма. Кроме того, в среде G02 микроорганизмы погибают, так как он является стерилизующим агентом. Жидкий С02 проявляет ярко выраженные селективные свойства и извлекает из растительной клетки только легколетучие ароматические и вкусовые вещества преимущественно жирорастворимой природы, оставляя в шроте камеди, смолы и другие вещества.
Высокую селективность жидкого С02 к эфирным маслам подтверждает величина его диэлектрической проницаемости при 20 С, которая составляет 2,4. Молекула С02 имеет линейное строение, что указывает на sp-гибридизацию орбиталей атома углерода. При этом 2р-орбитали углерода, не участвующие в гибридизации, перекрываются с 2р-орбиталями атомов кислорода, образуя две электронные іс-связи, расположенные перпендикулярно друг к другу.
Во влажном сырье, находящемся под давлением паров СО- протекает реакция образования угольной кислоты: С02+ Н20 Н2С03 - Н+ + Н2С02" 2Н+ + С032"
Установлено, что при повышении давления в аппарате до 6,5 МПа рН влажной среды может сдвигаться в кислую сторону на 1,5-2,0 ед., т.е. до 4,5.
Оценка химического состава, качества, функционально-технологических и структурно-механических свойств препаратов животных белков
До последнего времени в качестве структурообразователей на основе животного сырья использовались компоненты, которые по сути нельзя было отнести к белковым препаратам, поскольку они не были стандартизированы по своим качественным и функциональным показателям: придавали продуктам посторонние вкус и запах, имели непостоянные физико-химические показатели, что приводило к их непредсказуемому поведению в готовом продукте. В настоящее время на рынке компонентов для мясной промышленности стали появляться белковые препараты, полученные из побочных продуктов переработки скота. Зарубежные производители подошли к вопросам переработки этого сырья с качественно новой стороны. Препараты полученные из крови, свиной шкурки и обрези, представляют собой стандартизированные продукты, обладающие различными функциональными свойствами в зависимости от вида исходного сырья и способа получения. Поэтому возникает необходимость классификации данных продуктов по функциональным свойствам, что даст возможность рационального их использования в производстве различных видов мясопродуктов.
Препараты животных белков приобрели наибольшую популярность в производстве мясных продуктов. Следовательно, возникает интерес взглянуть на них со стороны возможности их использования как носителя веществ-ароматов.
В настоящее время на мясоперерабатывающих предприятиях используют в основном соевые белковые продукты. Необходимо заметить, что чрезмерное использование гидратированных соевых белков в рецептуре может приводить к появлению характерного бобового запаха у готовой продукции, вызванного окислением липидов под воздействием липоксигеназы. Использование животных белков более перспективно, так как они имеют, как правило, нейтральный запах и вкус.
Нельзя не подчеркнуть физиологически положительное действие животного белка WB 1/40. Соединительнотканные белки, в том числе коллагены, по физиологическому эффекту причисляют в настоящее время к аналогам пищевых волокон, которые обладают выраженной цитопротекторной активностью и нормализующим воздействием на микробиоценоз кишечника. Они предотвращают дистрофические изменения эпителия и проницаемость клеточного барьера слизистой оболочки толстой кишки, что снижает проникновение бактерий, токсинов и различных полимерных остатков аллерги-зирующим действием. Установлено, что коллагеновые белки усиливают моторику кишечника, а продукты его распада, образующиеся при термообработке, стимулируют секреторную функцию организма, что повышает биологическую ценность продукта за счет максимального усвоения пищевых компонентов. Перечень функциональных характеристик можно продолжить, анализируя аминокислотный состав животного белка WB 1/40. В нем содержится практически полный набор аминокислот, включая незаменимые. Наличие в аминокислотном составе серосодержащих аминокислот говорит в пользу рекомендаций по применению продуктов, выработанных с животным белком WB 1/40, для питания пожилых людей. Важно подчеркнуть, что одной из превалирующих аминокислот является глутаминовая - известный вкусообразователь мясных продуктов [36].
Кроме того, важно заметить, что производные глутаминовой кислоты снимают стресс, некоторые аминокислоты восстанавливают работу поджелудочнои железы, поддерживают нормальный уровень холестерина, повышают аппетит и даже обладают заживляющим действием. Его функциональность и полезность вполне возможно представить в виде фрагментов схемы, разработанной специалистами (рис. 3.1).
Таким образом, животный коллагеновый белок WB 1/40, являясь прямой пищевой добавкой, представляет большой интерес не только в технологическом плане, но и весьма необходим в реализации Федеральной государственной политики здорового питания населения Российской Федерации [36].
Возможность препарата удерживать воду в модельной системе характеризуется его водоудерживающей способностью. Жироудерживающая способность белков и их эмульсионные свойства обусловливают удерживание жира в продукте в адсорбированном и эмульгированном состоянии, что позволяет повысить устойчивость мясных систем и препятствует образованию жировых отеков.
Для оценки качества препаратов животных белков и поиска наиболее подходящего носителя веществ-ароматов СО2-экстрактов пряностей представляет интерес изучение функционально-технологических свойств животных белков. В качестве модельной системы использовали суспензии: сухой препарат : вода для определения влагоудерживающей способности (ВУС) и сухой препарат : масло - жироудерживающей способности (ЖУС).
При определении водоудерживающей способности из исходной суспензии готовили серию из 10-ти суспензий с интервалом 0,5 г воды на 1 г. препарата, например, для традиционного концентрата 1:3,5; 1:4; 1:4,5 и так далее. Суспензии тщательно перемешивали до получения однородной консистенции и переносили в центрифужные пробирки объемом 10 мл (приблизительно по 10 г), помещали в термостат с температурой 74-76 С и выдерживали 15 минут. Затем пробирки охлаждали водой до комнатной температуры и центрифугировали при 2000 об/мин в течение 10 мин (при максимально возможном 8000 об/мин). За величину ВУС принимали максимальное количество добавляемой воды, при котором не наблюдается отделения водной фазы в процессе испытания, в пересчете на 1 г препарата. ВУС выражали в граммах воды на 1 г препарата.
При определении жироудерживающей способности (ЖУС). В стеклянные центрифужные пробирки емкостью 30 мл помещали 1 г препарата и добавляли от 1 до 6 г растительного масла с интервалом 0,5 г. Содержимое пробирок перемешивали стеклянными палочками в течение 10 мин, после чего пробирки с суспензиями препарата выдерживали 15 мин при температуре 74-76 С в термостате. После термостатирования пробирки охлаждали холодной водой до комнатной температуры и центрифугировали при 2000 об/мин. в течение 15 мин.
За величину ЖУС принимали максимально количество добавляемого масла, при котором не наблюдается отделение масляной фазы в процессе испытания, в пересчете на 1 г препарата. ЖУС выражали в граммах масла на 1 г препарата.
Результаты определений представлены на рисунках 3.1 и 3.2 соответственно.
Из данных, приведенных на рисунках 3.2-3.3, видно, что водоудерживающая способность животного белка WB 1/40 на 0,3 г воды/ г препарата уступает белку Коллапро, а все остальные превосходит на 0,1-0,35 г воды / г препарата.
По жироудерживающей способности животный белок WB 1/40 все представленные белки превосходит на 0,38-0,5 г масла / г препарата.
Для определения гелеобразующей способности животных белков получали гели миофибриллярных белков, раствор миофибриллярных белков помещали в лабораторные стаканы и нагревали на водяной бане, визуально фиксируя температуру и время формирования геля.
Растворы желатина различной массовой долей (0,5 - 5 %) помещали в соответствующую лабораторную посуду, оставляли для гелеобразования при заданной температуре из рекомендуемого температурного интервала (0-10-20-30 С0). Через каждые 20-30 мин визуально фиксировали образование геля.
При использовании сухих растительных белковых препаратов их предварительно гидратировали в следующих условиях: соотношение белковый препарат - вода равно 1 :(2-2,5) для муки , 1:3 для концентрата , 1:4 для изо-лята, температура воды 15-25 С0 , продолжительность обработки в куттере или мешалке 1-3 мин.
Визуально фиксировали образование геля и промежуток времени прошедший до гелеобразования.
Гелеобразующая способность непосредственно влияет на качество готовой продукции. Хорошие гели можно получить при соотношение сухой препарат : вода 1 : 15 при смешивании с водой комнатной температуры, 35 С и 65 С. При использовании воды температурой 20 С, 35 С хорошие гели образуются при гидратации 1 : 25 [11].
SDS-электрофорез объектов исследования в ПААГ
SDS-электрофорез проводили в условиях кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежской государственной технологической академии на приборе вертикального электрофореза (VE-1M, ООО «Биоклон»). Данный прибор предназначен для электрофоретического разделения белков в полиакриламидных и агарозных гелях. Для постановки денатурирующего электрофореза использовали PAGE STARTER KIT Н-1601 включающий:
1. 30 % раствор акриламид/бис-акриламид;
2.1.5МТрис-НС1,рН8.8;
3. 0.5 М Трис-HCl, рН 6.8;
4.10 % раствор додецилсульфата натрия;
5. N, N, N , N - тетраметилэтилендиамин (ТЕМЭД);
6. Персульфат аммония (ПА);
7. Sample buffer (х2) (0.125 М Трис-НСІ, 4 % ДСН, 20 % v/v глицерин, 10 % 2-меркаптоэтанол, 0.004 % бромофеноловый синий, рН 6.8);
8. Электродный буфер (хЮ) (0.25 М Трис-НСІ, рН 8.3, 1.92 М глицин, 1 % ДСН)
Разделяющий гель (10 мл): SDS-PAAG 7,5%, 10 ml High Range Protein MW Marker: 40-212 kDa 30 % p-p акр./бис-акр. 1.5МТрис-НС1,рН8.8 Вода 10 % p-p ДСН 10% p-p ПА ТЕМЭД
Концентрирующий гель (10 мл): SDS-PAAG 7,5 %, 3 ml High Range Protein MW Marker: 40-212 kDa 30 % p-p акр./бис-акр. 1.5МТрис-НС1,рН8.8 Вода 10% p-p ДСН 10% p-p ПА ТЕМЭД 2,5 мл 2,5 мл 4,9 мл 0,1 мл 50 мкл 10 мкл 0,44 мл 0,83 мл 2,03 мл 30 мкл 20 мкл 10 мкл
Электрофорез образцов проводили с помощью вертикального электрофореза в пластинах полиакриламидного геля размерами 1,0x130x124 мм при + 21 С в системе, описанной Дэвисом. Исследуемые образцы вносили в карман геля по 10 мкл. В качестве лидирующего красителя использовали Sample buffer (х2) (0.125 М Трис-НС1, 4 % ДСН, 20 % v/v глицерин, 10 % 2-меркаптоэтанол, 0.004 % бромофеноловый синий, рН 6.8). В первые 10 мин сила тока составляла 15 мА/гель, затем, после вхождения образца в гель, - 25 мА/гель. После окончания электрофореза выявление белковых полос проводили окрашиванием геля в течение 40 мин в растворе Comassie brilliant blue G-250 (содержащий 2 % ТХУ, 20 % этанола). Краситель отмывали 6 % ТХУ с многократной сменой раствора. Отмытые гели погружали в раствор, содержащий этиловый спирт и воду в соотношении 1:1. Затеем гели сканировали на сканере UmaxAstra2000U, изображение обрабатывали при помощи программы Adobe Photoshop 7.0 (рис. 4.19).
Как показали результаты электрофореза, картина проявленного геля представляет гетерогенную систему белковых веществ различной молекулярной массы, находящейся в исследуемом диапазоне от 300 до 40 кДа, что составляет менее 120 аминокислотных остатков в белковой цепочке, с наличием нечетких, смазанных полос, увеличивающих интенсивность окраски в катодной части геля.
Параметр Rf (электрофоретическая подвижность), характеризующий подвижность полипептидов в геле определяли как частное расстояний, пройденных анализируемым полипептидом и фронтом (рис. 4.20).
На рисунке четко видно увеличение интенсивности полос, соответствующих полипептидам с молекулярной массой от 100 до 300 кДа (А1-АЗ).
Оценка молекулярной массы для этих полипептидов, сделанная с помощью колибровки геля по подвижности маркеров (рис. 3.6), дает массы 300,0 кДа; 119,5 кДа; 119,0 кДа, соответственно.
На основании полученных экспериментальных данных можно сказать, что сорбция ароматов СО2-экстрактов пряностей не влияет на структурные особенности, а, следовательно, качественные характеристики и функциональные свойства белков препарата WB 1/40. Это связано, прежде всего, с тем, что экстракта вносится небольшое количество (5-6 мл на 1 кг белка), достаточное для повышения органолептических показателей мясных продуктов, но недостаточное для существенного изменения молекулярной массы.
Разработка рецептурно-компонентных решений и условий технологического процесса
Разработка рецептур функциональных продуктов и технология производства вареных мясных изделии
Выполнение экспериментальных исследований в направлении создания функциональных, высококачественных биологически ценных продуктов связано прежде всего с разработкой научно-обоснованных рецептур и модификаций технологического процесса производства ввиду применения новых пищевых компонентов полифункционального действия.
Современные принципы разработки рецептур колбасных изделий основаны на выборе определенных видов сырья и таких соотношений, которые бы обеспечивали достижение требуемого (прогнозируемого) качества готовой продукции, включая количественное содержание и качественный состав пищевых веществ, наличие определенных органолептических показателей, потребительских и технологических характеристик.
Относительно высокое содержание незаменимых аминокислот в сырье позволяет говорить о предполагаемой высокой пищевой ценности продукта.
Помимо незаменимых аминокислот белка предполагаемые компоненты рецептуры должны содержать витамины и минеральные вещества, что повысит их биологическую ценность и придаст функциональность пищевым системам.
Избранные нами компоненты в рецептурах отличаются не только высокими пищевыми и биологическими свойствами, но и обладают высокими функционально-технологическими свойствами, относительно невысокой стоимостью. Последнее свидетельствует о целесообразности использования их при составлении рецептурных композиций.
Для разработки функционального продукта обладающего профилактическими свойствами, были взяты известные рецептуры сосисок «Говяжьи I сорта» и колбасы вареной «Докторская» (табл. 5.6).
За базу сравнения были выбраны рецептуры сосисок говяжьих I сорта и колбасы вареной «Докторская». И на их основе было предложено 2 варианта модифицированных рецептур (табл. 5.7). Целесообразность их применения доказана с помощью программного обеспечения на сбалансированность по аминокислотному, витаминному и минеральному составам и органолептиче-ской оценкой. В качестве программного обеспечения использовались программа «Рацион» (Приложение Б), разработанная нами совместно с кафедрой математического моделирования ВГТА и Generik 2.1, разработанная сотрудниками Кубанского государственного технологического университета (Приложение В).
Использование в качестве составной части кукурузной муки обосновано проведенными ранее исследованиями Ч.Я. Шамханова [11, 13, 15, 22, 25, 27, 37, 49, 163, 164] она характеризуется высоким содержанием Р-каротина. Мука (крахмал) вводятся в исходное сырье с целью усилить связь между его компонентами, когда высокое содержание свободной влаги в изделии нежелательно. В процессе термической обработки происходит клейстеризация муки (крахмала). Полисахаридные компоненты (амилопектин и амилоза) при этом переходят в жидкую фазу и поглощают влагу, образуя коллидную дисперсию. Полисахариды муки (крахмала) не только удерживают свободную воду, но и взаимодействуют с белковыми молекулами сырья, что позволяет улучшить его структуру и облегчить формование. Применение муки особенно необходимо в тех случаях, когда используют сырье пониженного качества. В технологии колбасного производства применение муки оказывает следующее влияние на конечный продукт: устраняет бульонные отеки; придает монолитность; увеличивает выход за счет набухания и связывания воды после термообработки; улучшает консистенцию. Также немаловажно, что основной объем муки (крахмала) вырабатывают из картофеля и кукурузы. Использование кукурузной муки в рецептуре дало возможность полноценного участия в увеличении биологической ценности белка продукта за счет белков растительного происхождения.
В результате экспериментальных исследований и расчета на ПЭВМ отобраны фарши (табл. 5.7) для оценки функционально-технологических свойств. При этом продукты предложено назвать сосиски «Экстра» и колбаса вареная «Хабаровская» [26].
Основой эффективности любой биотехнологии является знание всех закономерностей изменений свойств применяемого сырья в ходе технологического процесса. В технологии мясных продуктов наиболее значимыми параметрами являются так называемые функционально-технологические показатели: влагосвязывающая и влагоудерживающая способность мясного сырья. При выборе оптимальных режимов ферментативной обработки следует учитывать изменение каждого из этих параметров.
Влагосвязывающая способность характеризует способность мясного сырья поглощать и удерживать воду в процессе посола и массирования. Такое явление происходит в следствие способности белков мяса образовывать гидратные оболочки, удерживая молекулы воды за счет водородных связей и электростатических взаимодействий. Повышению уровня ВСС различные влагосвязывающие агенты (белковой или полисахаридной природы). Из физических факторов следует отметить влияние уровня рН. Так как изоэлектри-ческие точки белков мяса находятся в «кислой» области рН, повышение концентрации водородных ионов приводит к снижению ВСС.
Влагоудерживающая способность (ВУС) сырья является наиболее важным показателем для мясных продуктов, подвергающихся термической обработке. Этот показатель демонстрирует способность сырья удерживать влагу в процессе нагрева, что в первую очередь сказывается на выходе готового продукта. Следует заметить, что механизм формирования ВУС связан с образованием гидроколлоидов типа гелей. Высокую роль при этом играет белок коллаген, который в процессе тепловой обработки превращается в желатин, способный образовывать гель. Следовательно, разрушение коллагена может негативно сказываться на уровне ВУС. Поскольку изменение уровня ВУС существенным образом сказывается на выходе готовой продукции, в мясной промышленности большое внимание уделяется механизмам ее регулирования. Повсеместно используются влагоудерживающие добавки: мука, крахмал, каррагинан, соевый белок и другие, позволяющие существенно увеличить ВУС исходного сырья.
ЖУС фарша определяется как разность между содержанием жира в фарше и количеством жира, отделившегося в процессе тепловой обработки.
Эмульгирующая способность характеризует способность системы только распределять частицы жира и удерживать их в распределенном состоянии.
Стабильность эмульсии - способность системы удерживать жир и при термической обработке не образовывая жировых отеков.
В качестве сырья использовали говядину II сорта в парном, остывшем, охлажденном, подмороженном и замороженном состоянии, муку, крахмал [4, 19, 65].
Приготовление фарша осуществляли в лабораторном куттере. Сначала загружали обработанную ферментным препаратом говядину II сорта, жир-сырец говяжий, воду в виде льда, нитрит натрия, фосфаты все это куттеровали 3-5 мин и затем добавляли пряности и куттеровали еще 3-5 мин до готовности.
Фарш для производства вареных мясных изделий представляет собой сложную систему включающую в себя истинный раствор НМС (соль, фосфаты), коллоидный раствор белков, суспензии, пены и эмульсии прямого и обратного типов.
Коагуляционная структура образуется за счет взаимодействия активных центров в первую очередь солерастворимых мышечных белков. Прочность коагуляционнои структуры тем больше, чем выше концентрация белков в непрерывной фазе. Для увеличения концентрации белков сырье очень тонко измельчается вплоть до разрушения коагуляционнои структуры. При высокой концентрации мясных белков образуется каркас с мелкими ячейками, в которых будет удерживаться выделившаяся при денатурации вода. Основным требованием технологии производства вареных колбасных изделий является дисперсное состояние компонентов фарша и связанное состояние влаги и жира в течение всего технологического процесса. В связи с этим качество и выход вареных колбас как дисперсионных систем определяется оптимальным развитием процессов влаго-, жиросвязывания при приготовлении фарша и устойчивостью при термической обработке.
