Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 7
1.1. Роль соединительнотканных белков в питании человека 7
1.2. Строение и свойства белков содинительной ткани
1.3. Способы модификации коллаген- и эластинсодержащего сырья
1.4. Применение бактериальных препаратов и чистых культур молочнокислых бактерий в мясной промышленности 21
1.5. Основные физиологические и биохимические свойства молочнокислых бактерий
1.6. Экструзия - как способ обработки мясного и растительного сырья 42
1.7. Заключение по состоянию вопроса. Цель и задачи работы . 46
Глава 2. Объекты и методы исследований 48
2.1. Объект исследований 48
2.2. Методы исследований 50
Глава 3. Результаты и их обсуждение 55
3.1. Выбор коллагенсодержащего сырья 55
3.2. Подбор бактериального препарата 59
3.3. Определение соотношения сырье: вода 68
3.4. Выбор углеводного компонента 70
3.5. Моделирование оптимального состава белковой композиции 76
3.6. Исследование модифицированной белковой композиции 84
3.7. Изучение микроструктурных изменений композиции в процессе биомодификации 92
3.8. Применение модифицированной белковой композиции в производстве мясных и экструдированных мясорастительных продуктов 102
3.9. Экономический расчет себестоимости производства модифицированной белковой композиции и продуктов с ее использованием 112
Выводы 118
Список использованных источников 120
Приложения
- Применение бактериальных препаратов и чистых культур молочнокислых бактерий в мясной промышленности
- Основные физиологические и биохимические свойства молочнокислых бактерий
- Моделирование оптимального состава белковой композиции
- Экономический расчет себестоимости производства модифицированной белковой композиции и продуктов с ее использованием
Введение к работе
1.1. Роль соединительнотканных белков в питании человека
В тушах сельскохозяйственных животных доля соединительной ткани достигает 16%, поэтому ее рациональное и эффективное использование с целью увеличения выпуска продуктов питания актуально [117].
Развитие естественных наук (физиологии, медицины, биохимии и т.д.) показало, что все в природе взаимосвязано, и, в частности, соединительная ткань, неутилизируемая организмом, положительно влияет на процессы пищеварения [45, 65, 87, 91, 100, 113, 118, 119, 120].
Теория адекватного питания предусматривает наличие в пище балластных веществ, и, в частности, пищевых волокон, участвующих в метаболических процессах (Уголев A.M., 1986). Во второй половине 80-х годов была сформулирована общая система взглядов на экзотрофию пищи, которая свидетельствует о необходимости потребления с пищей балластных веществ, в том числе и соединительнотканных белков. Они положительно влияют на нормализацию функционирования пищеварительной системы человека и способствуют выведению тяжелых металлов, токсинов, их метаболитов, канцерогенов и других, потенциально опасных для здоровья человека, веществ, возможность попадания которых в организм с пищей или из окружающей среды высокая [85, 118,119].
Особенно важны функции, выполняемые балластными веществами пищи при очистке "внутренней среды" человека от "загрязнителей" [71, 85, 103, 109, 112, 133]. В настоящее время увеличивается количество вредных и токсичных веществ, попадающих в организм с пищей, водой, воздухом [119]. По данным Американской организации по контролю лекарственных и пищевых продуктов, в организм человека с пищей, водой, воздухом, может поступать до 60-80 тыс таких веществ. Защитная система организма даже при полной работоспособности может обезвредить лишь 2-3 тысячи. Поэтому большое значение имеет удаление их из кишечника в результате взаимодействия последних с балластными веществами, обладающими антитоксическими свойствами.
Допустимый уровень соединительнотканных белков в мясных изделиях обусловливают три основных фактора: биологическая ценность белковой системы продукта, физиологическая потребность в них и органолептические показатели [51, 103, 117]. Являясь лимитированной по некоторым аминокислотам, соединительная ткань не может заменить мышечную. Известно, что биологическая ценность продукта зависит от сбалансированности его общего аминокислотного состава, а не от сбалансированности отдельных белков, поэтому, используя методы проектирования пищевых продуктов, можно подобрать такие варианты добавок коллагенсодержащего сырья, которые не снизят, а в отдельных случаях могут повысить общую сбалансированность аминокислотного состава продукта (Рогов И.А., Токаев Э.С. и др. 1987) [107].
При определении физиологической ценности продуктов, содержащих балластные вещества, последние необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи с их калорийностью: в пище количества эндогенных материалов (жиров, углеводов) и балластных веществ должны быть согласованы [67, 107].
Внешний вид продуктов, содержащих балластные вещества, необходимо привести в соответствие с исторически сложившимися представлениями о качестве продуктов. Неслучайно к высшему сорту относят изделия, в которых отсутствуют видимые элементы соединительной ткани.
Исследования в области совершенствования качества многокомпонентных комбинированных мясных продуктов позволили выделить самостоятельную область - "новую пищевую технологию" [117]. Она предусматривает направленную двухэтапную переработку сырья. На первом этапе осуществляется его фракционирование, включая вторичные ресурсы, отходы и субпродукты, на основные компоненты. На втором этапе выделенные компоненты пищи перерабатывают в пищевые продукты с желаемыми составом и качеством [76, 104]. В настоящее время уже существуют продукты, полученные фракционированием сырья на отдельные компоненты. Они выпускаются в виде изолятов или концентратов. Переработка белка и других веществ в новые формы обеспечивает возможность производства широкого ассортимента высококачественных пищевых продуктов практически в неограниченных объемах [84].
Увеличение объемов выпуска мясных продуктов, в рецептуры которых заложены повышенные количества соединительнотканных элементов оправдано по сравнению с выделением из этого сырья (свиная шкурка, субпродукты II категории и др.) балластных веществ в виде изолированных белковых препаратов и использованием их при изготовлении продуктов, питания.
Применение бактериальных препаратов и чистых культур молочнокислых бактерий в мясной промышленности
В тушах сельскохозяйственных животных доля соединительной ткани достигает 16%, поэтому ее рациональное и эффективное использование с целью увеличения выпуска продуктов питания актуально [117]. Развитие естественных наук (физиологии, медицины, биохимии и т.д.) показало, что все в природе взаимосвязано, и, в частности, соединительная ткань, неутилизируемая организмом, положительно влияет на процессы пищеварения [45, 65, 87, 91, 100, 113, 118, 119, 120]. Теория адекватного питания предусматривает наличие в пище балластных веществ, и, в частности, пищевых волокон, участвующих в метаболических процессах (Уголев A.M., 1986). Во второй половине 80-х годов была сформулирована общая система взглядов на экзотрофию пищи, которая свидетельствует о необходимости потребления с пищей балластных веществ, в том числе и соединительнотканных белков. Они положительно влияют на нормализацию функционирования пищеварительной системы человека и способствуют выведению тяжелых металлов, токсинов, их метаболитов, канцерогенов и других, потенциально опасных для здоровья человека, веществ, возможность попадания которых в организм с пищей или из окружающей среды высокая [85, 118,119].
Особенно важны функции, выполняемые балластными веществами пищи при очистке "внутренней среды" человека от "загрязнителей" [71, 85, 103, 109, 112, 133]. В настоящее время увеличивается количество вредных и токсичных веществ, попадающих в организм с пищей, водой, воздухом [119]. По данным Американской организации по контролю лекарственных и пищевых продуктов, в организм человека с пищей, водой, воздухом, может поступать до 60-80 тыс таких веществ. Защитная система организма даже при полной работоспособности может обезвредить лишь 2-3 тысячи. Поэтому большое значение имеет удаление их из кишечника в результате взаимодействия последних с балластными веществами, обладающими антитоксическими свойствами.
Допустимый уровень соединительнотканных белков в мясных изделиях обусловливают три основных фактора: биологическая ценность белковой системы продукта, физиологическая потребность в них и органолептические показатели [51, 103, 117]. Являясь лимитированной по некоторым аминокислотам, соединительная ткань не может заменить мышечную. Известно, что биологическая ценность продукта зависит от сбалансированности его общего аминокислотного состава, а не от сбалансированности отдельных белков, поэтому, используя методы проектирования пищевых продуктов, можно подобрать такие варианты добавок коллагенсодержащего сырья, которые не снизят, а в отдельных случаях могут повысить общую сбалансированность аминокислотного состава продукта (Рогов И.А., Токаев Э.С. и др. 1987) [107]. При определении физиологической ценности продуктов, содержащих балластные вещества, последние необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи с их калорийностью: в пище количества эндогенных материалов (жиров, углеводов) и балластных веществ должны быть согласованы [67, 107]. Внешний вид продуктов, содержащих балластные вещества, необходимо привести в соответствие с исторически сложившимися представлениями о качестве продуктов. Неслучайно к высшему сорту относят изделия, в которых отсутствуют видимые элементы соединительной ткани.
Исследования в области совершенствования качества многокомпонентных комбинированных мясных продуктов позволили выделить самостоятельную область - "новую пищевую технологию" [117]. Она предусматривает направленную двухэтапную переработку сырья. На первом этапе осуществляется его фракционирование, включая вторичные ресурсы, отходы и субпродукты, на основные компоненты. На втором этапе выделенные компоненты пищи перерабатывают в пищевые продукты с желаемыми составом и качеством [76, 104]. В настоящее время уже существуют продукты, полученные фракционированием сырья на отдельные компоненты. Они выпускаются в виде изолятов или концентратов. Переработка белка и других веществ в новые формы обеспечивает возможность производства широкого ассортимента высококачественных пищевых продуктов практически в неограниченных объемах [84].
Увеличение объемов выпуска мясных продуктов, в рецептуры которых заложены повышенные количества соединительнотканных элементов оправдано по сравнению с выделением из изолированных белковых препаратов и использованием их при изготовлении продуктов, питания. Соединительная ткань является значительным компонентом мяса и мясопродуктов. Многообразные механические и физиологические свойства различных рыхлых и плотных типов соединительной ткани определяются количественными и качественными вариациями во взаимоотношениях между клетками, волокнами и основным веществом [11, 13, 72]. Соединительная ткань состоит из межклеточных элементов, выполняющих структурные и опорные функции; на ее долю приходится значительная часть всего органического вещества, содержащегося в теле высших животных. Сухожилия, связки, хрящи, кожный покров и органический матрикс костей - это наиболее известные элементы соединительной ткани. Соединительная ткань окружает кровеносные сосуды, образует важную в структурном отношении подкожную клетчатку, связывает между собой клетки отдельных тканей и заполняет пространство между клетками так называемым основным веществом. Существуют три главных молекулярных компонента соединительной ткани: два фибриллярных белка - коллаген и эластин, которые в разных соотношениях присутствуют в большинстве соединительных тканей, и протеогликаны - семейство гибридных молекул, представляющих собой белки, ковалентно связанные с полисахаридами [13, 33]. Коллаген - основной белок соединительной ткани. Он преобладает над всеми другими белками и составляет от 25 до 33% их общего количества. Он присутствует практически во всех органах и тканях живых организмов и отсутствует только в простейших и этого сырья (свиная шкурка, субпродукты II категории и др.) балластных веществ в виде в бактериях. Количество его зависит от типа ткани или органа, возраста, породы, пола животных и взаимосвязано с функциями, выполняемыми этими тканями и органами.
Основные физиологические и биохимические свойства молочнокислых бактерий
Основным свойством молочнокислых бактерий (МКБ), по которому их объединяют в отдельную группу, является способность образовывать в качестве главного продукта брожения молочную кислоту. Молочнокислые бактерии обладают ферментативной активностью, которая является одним из главных критериев выбора штаммов микроорганизмов. Типичные молочнокислые бактерии обладают высокой гликолитической и небольшой протеолитической активностью [79]. Молочнокислые палочки протеолитически активнее молочнокислых стрептококков. Расщепление белка молочнокислыми палочками обнаруживается через относительно короткий промежуток времени. Исследования [83] свидетельствуют, что ферменты молочнокислых бактерий можно разделить на две группы: внутриклеточные ферменты и ферменты, связанные с клеточной стенкой и цитоплазмотической мембраной. Обе энзиматические системы различаются аминокислотным составом, молекулярной массой, устойчивостью к низким температурам и субстратной специфичностью. Гомоферментативные бактерии в результате брожения образуют молочную кислоту и незначительное количество фумаровой и янтарной, летучих кислот, этилового спирта и СОг- Брожение при этом осуществляется по гликолитической схеме Эмбдена - Мейергофа [79]. Гетероферментативные бактерии образуют большое количество уксусной кислоты, этилового спирта, углекислоты и других продуктов, используя на это 50 % сбраживаемых углеводов. При этом разложение Сахаров идет по пептозо-фосфатному пути [97, 144]. Ранее считалось, что развитие гетероферментативных бактерий в сырокопченых колбасах не желательно, хотя вкусовые оттенки продукта зависят от действия этих бактерий [105, 144, 167].
В число продуктов жизнедеятельности гетероферментных штаммов входят не только летучие кислоты. Из рассолов и соленых мясопродуктов выделены штаммы, способные образовывать кислоты главным образом из моносахаридов. Особенностью жизнедеятельности молочнокислых бактерий является их способность использовать в качестве питательной среде углеводы с образованием карбоновых кислот. Способность к продуцированию карбоновых кислот является одной из наиболее важных функций молочнокислой микрофлоры [79, 131]. Имеются исследования по воздействию молочнокислых бактерий на гидролиз крахмала пшеничной муки, в которых показано благоприятное воздействие на углеводы. Некоторые штаммы расщепляют полисахариды до более мелких фрагментов, которые в свою очередь являются питательной средой для самих молочнокислых бактерий [111]. Следует упомянуть, что умеренной способностью к расщеплению моносахаридов с образованием кислот обладают также и микрококки. Некоторые представители молочнокислых бактерий продуцируют вещества, участвующие в возникновении специфического ароматического букета, который принято называть «ароматом ветчинности». При достаточном количестве карбоновых кислот, накапливающихся в продукте, становится заметным их влияние и на вкус продукта [79].
Для нормальной жизнедеятельности МКБ требуются наличие сложных субстратов, являющихся источником энергии и веществ, необходимых им для конструктивного обмена такие как моно- и дисахариды (глюкоза, фруктоза, манноза, лактоза, сахароза, мальтоза), органические кислоты (лимонная, яблочная, пировиноградная, фумаровая, уриновые и аминокислоты). Источником азота, как правило, являются субстраты со сложными органическими формами - смеси аминокислот, гидролизаты белков, и только некоторые из МКБ способны использовать минеральные соединения азота для синтеза некоторых органических соединений [43]. В мясе они накапливают карбонильные соединения: среди них диацетил, ацетоин, аминокислоты и др. вещества. Способность образовывать диацетил и ацетоин, которые являются важными метаболическими продуктами ароматообразующих бактерий, характерна для немногих микроорганизмов, например, некоторые виды МКБ, такие как L.casei и L.plantanim, могут образовывать диацетил. Некоторые авторы отмечают, что среди МКБ большее количество свободных аминокислот (до 15 мг%) накапливал L.buigaricus и L.acidophilum. Стрептобактерии L.casei и L.plantarum накапливал значительно меньше - до 6,8 мг% [32].
Большинство видов остро нуждаются в витаминах - тиамин, никотиновоя кислота, Вб, В12, С, отдельных аминокислотах - глутаминовой, аспарагиновой, лизине, треонине, неорганических соединений меди, железа, калия, фосфора, серы, йода, магния и особенно марганца, а также стимуляторах роста - олеиновой кислоте, тимиде, тимине и т.д. [22, 30, 40, 68]. Многие виды и штаммы МКБ обладают протеолитической активностью, обусловленной действием протеиназ и пептидаз [32]. В процессе протеолиза белков молока образуются аминокислоты, а также пептиды. Продукт протеолиза усваиваются МКБ, существует зависимость между протеолитическими свойствами и энергией кислотообразования. В мясном субстрате протеолитическая активность различных видов не одинаковая, наиболее глубокий протеолиз белков мяса осуществляют молочнокислые палочки по сравнению с лактококками. По данным Richter М. [174], некоторые бактерии могут образовывать из предшественников (нитрита и аминов) нитрозамины за счет того, что они восстанавливают нитрат до нитрита, вырабатывают амины, подготавливают ферменты к синтезу, за счет подкисления среды создают благоприятные значения рН.
Ферментативная активность бактерий проявляется при различных температурных диапазонах. Температурная граница роста и развития микроорганизмов довольно широка и зависит от видового состава бактерий [19, 30, 36, 37, 40, 115, 150]. МКБ способны развиваться в диапазонах температур, между точкой замерзания и 67С. Учеными были проведены работы по изучению поведения культур с различным температурным оптимумом при их совместном культивировании. Термофильные молочнокислые бактерии приобретали способность хорошо развиваться в присутствии мезофильных лактококков при более низких температурах, чем их оптимальная. В тоже время при совместном культивировании штаммов могут резко изменяться свойства каждого из микроорганизмов - активность размножения, кислотообразования, ароматообразования, фагорезистентность и т.д. В связи с этим во всем мире проводят работы по изучению сочетаемоти микроорганизмов [31].
Другим важным свойством МКБ является их антагонизм. Факты подавления молочнокислыми бактериями различных микроорганизмов первоначально объяснялись лишь подавляющим действием органических кислот, и в первую очередь, молочной, образуемых бактериями. В дальнейшем было показано, что МКБ обладают свойством специфического антагонизма -способность синтезировать антибиотики, такие как низин, диплококцин, ацидофилин, лактобацилин, лактоцин, ацидолин и другие [9, 22, 31, 32, 68, 97, 170]. Эти соединения ингибируют рост различных грамположительных бактерий. С другой стороны, антимикробные субстанции, продуцируемые Streptococcus diacetylactis и Leunostc citrum активны в отношении грамотрицательных микроорганизмов, в частности, рода Pseudomonas, вызывающих порчу продуктов.
Моделирование оптимального состава белковой композиции
Влажность среды оказывает большое влияние на развитие микроорганизмов. С водой в клетку поступают питательные вещества и удаляются из нее продукты жизнедеятельности. Микроорганизмы развиваются только в субстратах, имеющих определенную долю свободной влаги и, если ее не хватает, то они перестают размножаться. Для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина, а доступность содержащейся в субстрате влаги, выражающаяся показателем активности воды aw. Молочнокислые бактерии могут развиваться при aw = 0,95 - 0,99, при относительной влажности субстрата 95 - 99 %. Т.к. влажность исходного сырья находится на уровне 68 ± 2 %, то для благоприятного развития положительной микрофлоры необходимо внесение дополнительной воды. В результате углеводного обмена микроорганизмов образуются продукты, которые играют очень важную роль в образовании аромата (наряду с молочной кислотой образуются пировиноградная, винная, уксусная кислоты, этиловый спирт, ацетальдегид, который является важным ароматическим компонентам и др.). Также молочнокислые бактерии проявляют антагонистическое действие на подавление нежелательной микрофлоры. Для роста молочнокислых бактерий большое значение имеет наличие питательной среды с биологически активными веществами. Кроме углеводов для оптимального роста необходимы низкомолекулярные азотистые соединения, такие как пептиды, многие аминокислоты, пурнин, витамины группы В (табл. 3.4.). Сравнивая аминокислотный состав рубца (табл.3.2) и потребность молочнокислых бактерий в аминокислотах, можно сделать вывод, что в нем в небольшом количестве присутствуют питательные вещества необходимые для роста и развития микроорганизмов. Питательная среда для молочнокислых бактерий (кислотообразующих) может улучшаться внесением дополнительных углеводов, т.к. гликоген мяса представляет собой единственный источник питания, но в коллагенсодержащем сырье он практически отсутствует. Углеводы действуют непосредственно через желательную микрофлору. Они расщепляются на D(-) и Ц+) молочную кислоту.
Молочная кислота - продукт их обмена веществ важна для получения качественного готового продукта. Внесение сухого обезжиренного молока позволяет получить композицию с массовой долей белка 45 — 47 %, а также повысить долю таких аминокислот как лейцин, изолейцин, фенилаланин, пролин, серии, тирозин, в большом количестве в сухом молоке содержится глутаминовая кислота. Как видно, сухое молоко является богатым источником многих незаменимых и заменимых аминокислот, но в результате модификации в композициях с сухим молоком происходило значительное и быстрое увеличение кислотности, что неблагоприятно влияет на выход готового продукта с ее использованием (рис. 3.12). При внесении пшеничной муки в композицию доля белка достигает 43,5-45,0 %, выравнивается баланс по таким незаменимым аминокислотам как изолейцин (прирост к содержанию в животном сырье: 29,7%), метионин (13%), триптофан (12 %), которых достаточно в пшеничной муке. Через 48 ч биомодификации рН композиции не превышал 5,6. Исследования пшеничной муки показали, что она богата углеводами, которые в основном представлены моносахаридами (арабиноза, галактоза, глюкоза, фруктоза и ксилоза), ди-, три-, тетрасахарозами (сахароза), полисахаридами (гемицеллюлоза, клетчатка, крахмал), которые хорошо ассимилируются молочнокислыми бактериями. Минеральный состав муки представлен макроэлементами: натрий, калий, кальций, магний, фосфор. Анализируя полученные данные, а также учитывая, что стоимость сухого обезжиренного молока в 5 - 6 раз превышает стоимость пшеничной муки, в качестве углеводного компонента была выбрана пшеничная мука. Целью проведения математического планирования эксперимента являлся выбор оптимального соотношения компонентов композиции и времени ее модификацииции.
На основе полного факторного эксперимента ПФЭ: п=2п, было изучено влияние различных дозировок компонентов и времени модификации на показатели содержания аминно-аммиачного азота, водорастворимого белка, рН. Степень воздействия молочнокислых бактерий на соединительнотканное сырье зависит от концентрации бактерий к массе основного компонента, от взаимного воздействия бактериального препарата и углеводного компонента, а также общей совокупности влияния всех факторов. Анализ полученных уравнений свидетельствует о том, что в результате жизнедеятельности микроорганизмов БП "Биоантибут" в процессе модификации происходит накопление аминно-аммиачного азота и водорастворимого белка. Полученные уравнения регрессии процессов, происходящих в композиции в процессе модификации, показывают правильность выбранных критериев воздействия на состав композиции и время ее модификации, но для оптимизации состава композиции необходимо найти такие значения Xi, Х2, Х3, которые обеспечивали эффективное воздействие на соединительную ткань и высокое качество конечного продукта. Поскольку выбор оптимального состава и времени получения белковой композиции осуществляется по некоторому множеству критериев, выбран статичный трехфакторный план Хартли (принцип наибольшего приближения к желаемому состоянию объекта). При попытке найти оптимальные уровни основных факторов, при которых обеспечивается достижение максимальных значений показателей качества конечного продукта отдельно для каждого единичного показателя, были получены неодинаковые результаты.
Экономический расчет себестоимости производства модифицированной белковой композиции и продуктов с ее использованием
Эпителиальные структуры слизистой оболочки характеризуются хорошо различимыми клеточными элементами (цитоплазма розоватая, более темная плазмолемма и темно-синие ядра клеток). Слизистая оболочка рубца имеет крупные и мелкие конусовидные сосочки (ворсины). При исследовании микроструктуры сосочков просматриваются несколько вступающих в них артерий и распространенная система капиллярных разветвлений. Подслизистая основа стенки рубца отличается тем, что здесь расположена большая часть коллагеновых волокон. Между пучками коллагеновых волокон заметны ядра соединительнотканных клеток (рис. 3.18 б). Особенность морфологического строения рубца, определяющая его высокую пищевую ценность, заключается в значительном развитии мышечной оболочки (рис. 3.18 б), состоящей из двух мощных слоев, разделенных прослойками рыхлой соединительной ткани, один из которых -циркулярный, а второй — продольный. Ясно просматривающиеся ядра гладкомышечных клеток расположены в середине клетки. В мышечной оболочке часто встречаются кровеносные сосуды (мелкие и средние артерии вены), нервные стволики. Серозная (брюшинная) оболочка нативного рубца имеет гладкую поверхность с наружным фрагментарно выраженным слоем мезотелиальных клеток и подлежащей рыхлой соединительной тканью со спиральным расположением волокнистых элементов. Исследование измельченного образца рубца (контрольный образец), не подвергавшегося дополнительному технологическому воздействию, позволило выявить, что он представлял собой однородную рыхлую массу мелких частиц: фрагментов оболочек рубца - мышечной и серозной, слизистой и подслизистого слоя. В соответствии с этим, на препаратах присутствовали все основные входящие в состав рубца типы тканей. А (объектив x 12,5).
Сохранность всех морфологических тканей достаточно хорошая - во всех клетках хорошо сохранена общая структура ядер, цитоплазматические образования и клеточные мембраны (за исключением разрушения в зонах механического воздействия при измельчении рубца). Фибриллярные компоненты, представленные главным образом коллагеновыми волокнами -без признаков деструктивных изменений: разволокнения, набухания или существенной фрагментации. Отмечено только их частичное разделение на крупные кусочки, существенно (на 1-2 порядка) превышающие по размеру отдельные клетки. Одновременно были выявлены мелкозернистые белковые массы, имеющие размер частиц меньше размеров отдельных клеток, которые образовывались при механической обработке, однако их количество незначительно. Анализ образца с помощью светового микроскопа позволил установить следующее. На препаратах различаются многочисленные мелкие частицы, являющиеся продуктом измельчения рубца и входящих в состав добавленной к нему композиции (рис. 3.19). В нем можно различить все имевшиеся в исходном образце животные компоненты, являющиеся фрагментами слизистая, подслизистого слоя, мышечной и серозной оболочек рубца. В этом числе выявлены входящие в состав рубца животные ткани: существенное количество гладкомышечных клеток и их пучков, эпителиальная ткань слизистой и серозной оболочек, соединительная — преимущественно в форме рыхлой ткани.
Образец композиции через 24 ч биомодификации (рис. 3.20, 3.21) представляет собой однородную массу, более плотную по сравнению с исходным измельченным рубцом. Все частицы животных компонентов характеризуются существенным набуханием и разрыхлением тканевых клеточных комплексов. Клеточные структуры, в том числе клеточные ядра, выявляются только в наиболее крупных частицах. Фибриллярная коллагеновая часть композиции достаточно сильно набухает, разволокняется и фрагментируется. Более плотная часть рыхлой соединительной ткани слизистой оболочки также сильно набухает и составляющие ее элементы хуже воспринимают использованные гистологические красители.
После 48 ч воздействия молочнокислых бактерий (рис. 3.22) значительная часть элементов измельченного рубца в такой степени разрыхлена и фрагментирована, что зернистый растительный компонент равномерно с ней перемешивается (рис. 3.23). В составе композиции выявляются как умеренно набухшие, так и сильно гидратированные под действием гликолитических ферментов бактериальной закваски зерна крахмала (входящего в состав муки). Кроме того, в составе образца присутствуют крупные жировые включения, представляющие собой группы.
Данные проведенных исследований по показателям пищевой безопасности белковой композиции из модифицированного коллагенсодержащего сырья позволяют сделать вывод о возможности его применения для изготовления мясных продуктов, отвечающих жестким требованиям, предъявляемым к пищевым мясным продуктам. Таким образом полученные результаты свидетельствуют об эффективности применения МБК в технологии вареных колбас при дозировке 10% взамен основного сырья. Были проведены исследования по возможности использования модифицированной белковой композиции, полученной методом микробной биомодификации в получении готовых к употреблению сухих продуктов, вырабатываемых методом термопластической экструзии. В качестве образца были выбраны сухие завтраки, вырабатываемые из смеси пшеничной муки и кукурузного крахмала с добавлением сухих бульонов по ТУ 9196-424-00419779-99. Приготовление рецептурных смесей проводили с заменой бульона на композицию белкового обогатителя. Целью работы являлось получение качественных основ сухих продуктов с максимальным внесением животного компонента. В смесь пшеничной муки и кукурузного крахмала вносили 5, 10, 15, 20, 25 % модифицированной белковой композиции (модуль гидратации 1:0,5). Сырьевая смесь равномерно перемешивалась и выстаивалась при температуре 18 ± 2 С. Экспериментальные выработки проводились на двухшнековом лабораторном экструдере в условиях стендового аппарата ВНИИ мясной промышленности им. В.М.Горбатова по технологическим режимам, разработанным В.В.Олейниковым. Анализ качества получаемых экструдатов производили по оценке вспучиваемое, хрупкости, ломкости, цвету и запаху. Результатом проведенных работ служит сухой экструдированный продукт, полученный с заменой 20 % растительного компонента на животное сырье. Замена большей части углеводной составляющей приводит к увеличению исходной влажности смеси (более 26±2 %), что не позволяет получать качественный продукт на выходе из аппарата.
