Технология на месото - Как да превърнем отпадъците в приходи (част II)
| Л.В. Антипова, I.A. Глотова, С.В. Полянских, М.М. Данилив, А.С. Пешков, С.А. Сторублевцев, А.Е. Топоркова, Воронежка държавна технологична академия |
| Колагенсъдържащи суровини в месната промишленост - нови тенденции в употребата |
Тенденциите в областта на промишленото производство на храни са свързани със създаването на гама от функционални продукти, които допринасят за поддържане и корекция на здравето при ежедневната им консумация поради регулаторно и нормализиращо действие върху организма като цяло или върху отделни негови органи или функции. Специална роля тук имат вторичните продукти от разфасоването и преработката на селскостопански животни и птици като източници на биополимери и техните основни структурни единици - есенциални аминокиселини, полиненаситени мастни киселини, органично желязо и други макро- и микроелементи. Трудно е да се надценят техните възможности за целенасочено обогатяване на хранителни продукти, както традиционен асортимент, така и нови технологични форми, включително аналогови и имитиращи традиционни продукти на масовото потребителско търсене, които са в състояние да възстановят и стабилизират ефекта върху вътрешната среда на човешкото тяло.
Сред вторичните ресурси за преработка на добитък и птици, от особен интерес са източниците на колаген, който представлява от 25 до 33% от общата маса на протеините на животните за клане с добив на съединителна тъкан от 16% от масата на месото върху костите. Във връзка с прилагането на държавната политика за здравословно хранене, подходите за рационално използване на колаген-съдържащи суровини в технологията за производство на месни продукти се основават на медицинскибиологични изисквания за пълноценно хранене. В това голяма роля се отрежда на белтъчините на съединителната тъкан като диетични фибри с всичките им присъщи физиологични свойства.
За да се обосноват най-рационалните начини за използване на суровини, е важно да се систематизират вторичните колаген-съдържащи ресурси на месната промишленост (Диаграма 2, стр. 52) и да се прилагат диференцирани подходи, методи, методи за нейната обработка за получаване на хранителни продукти и биоматериали за нуждите на козметологията, ветеринарната медицина и медицината.
Опитът да се увеличи максимално участието на протеини на съединителната тъкан в производството на хранителни продукти в рамките на традиционните технологии не даде желаните резултати поради ниските функционални и органолептични свойства на естествените компоненти на съединителната тъкан във формулите на месни продукти. Контролираната биокатализа дава възможност за получаване на препарати от високо пречистени изолирани колагенови протеини, както и за стимулиране на ключови функционални и технологични свойства във връзка с хранително-вкусовата промишленост, по-специално производството на колбаси и нарязани полуфабрикати (диаграма 3). Препоръчително е да се използва традиционната термична и влагообработка на суровини, класифицирани като група II, като етап в производството на комбинирани функционални добавки, които в комбинация с източници, допълващи се в аминокиселинен състав, например леща, лупина, амарант, нахут и други местни растителни протеини, алтернатива на вносните соеви протеинови препарати, осигуряват спестяване на висококачествени суровини с ефект на обогатяване с баластни вещества от животински произход, без да се намалява биологичното стойност [2, 3, 4].
Напредък в разработването на основани на доказателства методи за изолиране на нативен колаген от съединителятъкани, които позволяват запазване на молекулярната структура и биологичната активност на този протеин при максимално ниво на неговото пречистване от съпътстващи биополимери, позволиха значително да се разширят начините за използване на съдържащи колаген отпадъци от месопреработвателната промишленост.
Колагеновата дисперсия, например, има пълен набор от функционални свойства: влаго- и мазнинозадържащи, пенообразуващи и желиращи способности, емулгираща активност, активен стабилизатор на пени, емулсии и дисперсии, поради което може да се използва като функционална добавка в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост.
Друг аспект на тяхното приложение е свързан с производството на филмови хранителни и формовъчни материали. Възможността за структуриране дава големи перспективи при внедряването на бариерни технологии. Обоснована и тествана е технологията за производство на широка гама полуготови продукти в колагенови филмови покрития (котлети, кюфтета, кюфтета, зрази и др.). Формованите сурови полуфабрикати се обработват с колагенова дисперсия чрез потапяне. Полученият филм подобрява външния вид, формата на продукта, подобрява цвета след термична обработка, повишава сочността и рандемана на продуктите.
Шквара - страничен продукт от производството на мазнини, също се състои от колаген. Различните му комбинации с растителни и животински суровини позволиха да се формира банка от рецепти за различни пълнежи за сладкарски изделия и пастети, съставени, като се вземат предвид биомедицинските хранителни изисквания.
При получаване на свинско месо без кожа се образува значително количество от последното. Използва се в технологиите за производство на протеиново-мазни емулсии и стабилизатори. Използването на ензимни технологии направи възможно разработването на нови продукти или значителномодифицирайте технологията. Например, емулсиите се предлагат да се получават без използване на топлинна обработка за 6 часа. Течните хидролизати на колаген могат да се използват като основа за напитки, например, имитиращи мляко по състав, за профилактика на заболявания на опорно-двигателния апарат на тялото.
Количественото преобладаване в колагена на такива аминокиселини като глицин (около 23%), пролин (12,1%), аргинин (7,31%) определя способността на този протеин да действа като носител на макро- и микроелементи, ароматни вещества поради образуването на достатъчно силни връзки от различно естество.
Като се има предвид масовото развитие на йоддефицитни състояния, е силно препоръчително да се разработят стабилни носители на йод в състава на хранителните продукти. За да се задоволят нуждите на организма от този елемент, той трябва постоянно да се снабдява с храна през целия живот, което трябва да се осигурява от асортимент от масови хранителни продукти, обогатени с йод. Предлагат се за внедряване разработки, които позволяват разширяване на гамата от месни продукти за масово потребителско търсене, обогатени с органична форма на йод, чрез използване на йодсъдържащи препарати от растителни и животински източници.
Обосновани са изборът и условията за ароматизиране на месни продукти с СО2-екстракти от подправки [6, 7]. Установени са зависимостите на процесите на сорбция на техните ароматни компоненти (Фигура 4) - бициклични монотерпени (пинен, камфен), мастни ароматни ненаситени алдехиди (канелен алдехид) - върху протеините на WB 1/40 животински протеинов препарат. Дозировката на CO2-екстракта е определена за ефективна сорбция върху протеинов носител, което осигурява стабилност на аромата на колбаси по време на съхранение (диаграма 4).
Проект на техническа документация запродукти, използващи ароматизирани животински протеини (Фигура 5): „Хабаровска варена наденица“, „Замразени месни полуфабрикати“. Резултатите са промишлено тествани в условията на АД Хладокомбинат (Воронеж). Очакваният икономически ефект от въвеждането на нова технология на функционални продукти е от 5,53 хиляди рубли. до 12,80 хиляди рубли на тон готов продукт.
Кръв от заклани животни при производството на антианемични продукти от ново поколение
Независимо от обема на обработката на добитъка, въпросите за събирането и използването на кръвта му за хранителни цели са актуални. В съответствие с установените стандарти при клане на говеда и свине се предвижда да се получат съответно 3,5 и 2,6% хранителна кръв от преработеното месо. Въз основа на високото съдържание на висококачествени протеини и биологично активни вещества в нея, кръвта отдавна е наричана "течно месо", като по този начин се отбелязва нейното значение като суровина за производството на храни. Въпреки това, традиционните технологии ограничават обхвата на приложението му в тази област само до производството на определени видове колбаси, черен и светъл хранителен албумин и някои видове медицински продукти. Тесният набор от традиционни решения за обработка и използване на кръвта и нейните фракции води до факта, че значителна част от него е насочена към производството предимно на месокостно брашно. Чести са случаите, когато поради тази причина кръвта изобщо не се събира за хранителни цели, а се излива в промишлени отпадъчни води, причинявайки значителни щети на околната среда [8].
Изследванията, проведени през последните години, са насочени към разработване на технологии, които осигуряват условия за по-пълно използване на хранителната кръв и нейните фракции в производството на продукти от нови асортиментни групи, както иимитиращи продукти.
Наличието на значително количество желязо в кръвта на животните за клане предопределя използването му за производството на хранителни продукти, които допринасят за профилактиката и лечението на желязодефицитни анемични заболявания [9], които засягат значителна част от населението, особено деца и жени в периода на раждане и кърмене.
Предимството на използването на кръвта на заклани животни за тези цели се дължи и на факта, че желязото в него е в най-усвоимата форма на хема, следователно продуктите, разработени на негова основа, са по-ефективни в сравнение с други препарати, съдържащи желязо.
При разработването на ефективни методи и начини за използване на цяла кръв или формени елементи (FE) неразделна част от производството на продукти е операцията за разрушаване на клетъчните мембрани на еритроцитите, което е особено необходимо от функционална, технологична и биологична гледна точка. Изключително важно е да се намали съдържанието на клетъчните мембрани, които са слабо засегнати от храносмилателните ензими.
Новите подходи към прилагането на хемолиза с помощта на аскорбинова киселина позволяват да се получи функционална и обогатена основа за производство на храни (Фигура 6).
Хемолизатът е кафява течност без мирис на кръв и съдържа в%: протеин - 19,5, влага - 75,5, желязо - 0,09. Липсват му свързани форми на хемоглобин, клетъчни мембрани, които намаляват хранителната стойност.
Сходството на цветовите характеристики на хемолизатите (Фигура 7) с какао на прах показва възможността за използването им в производството на имитиращи шоколадови продукти, които се различават от основните по това, че в този случай готовите продукти са обогатени с хемово желязо и животински протеин. Последното е важноза храненето на хора, страдащи от анемия с различна етиология, и играе превантивна роля.
Формулите на традиционните сладкарски продукти бяха взети като основа за имитиране на антианемични продукти със замяна на какао на прах с FE хемолизат. Технологията за тяхното производство включва събиране и разделяне на кръвта на фракции, хемолиза, формулиране, варене, ароматизация, пастьоризация, охлаждане и пакетиране. По време на процеса на охлаждане бяха добавени антиоксиданти (токофероли) и ароматизатори. Това, от една страна, предотвратява компонента на оксидативното увреждане, катализирано от железни йони, а от друга страна, продуктите са обогатени с витамини (аскорбинова киселина и витамин Е). Ароматизаторите осигуряват необходимата миризма на продукти (плодови, шоколадови), приемливи и търсени от общото население в съответствие с хранителните традиции. Полученият прах има традиционен цвят, което се потвърждава от резултатите от инструменталната оценка на цвета. Цветът на продукта се анализира с помощта на колориметричната система CIE La*b*, където L е светлотата, a е степента на зачервяване, а b е степента на пожълтяване на обекта. Сравнение на пробите е показано на фигура 7. Какаото на прах и FE хемолизатът имат същия цвят, но последният има по-тъмен тон.
Извършен е анализ на качеството на готовите продукти по органолептични, физико-химични и микробиологични показатели (диаграма 5).
Получените продукти съдържат (на 100 g) 3,75 g витамин C, 0,3 g витамин E, 135-180 mg желязо (под формата на лесно усвоимо органично желязо), 8,5 g фолиева киселина, имат вкус, цвят и мирис, характерни за този вид продукти. По отношение на показателите за безопасност сладкарските изделия отговарят на изискванията на SanPiN 2.3.2.1078-01 „Хигиенни изисквания за безопасност на хранителната стойност на хранителните продукти“. На базата на хемолизатPE формулировките са предложени за получаване на имитиращи шоколадови пасти, глазури, слоеве, пълнежи за сладкарската промишленост.
За да се получи нитрозохемоглобин, е необходимо хемоглобинът да бъде в редуцирана форма, тъй като при това условие той реагира с натриев нитрит, за да образува оцветен комплекс. За това към дестилирана вода се добавя аскорбинова киселина (0,2% от теглото на кръвния PE), което също допринася за по-добра хемолиза.
Изборът на обхвата на използваните концентрации на натриев нитрит се определя въз основа на изчисленото съдържание на хемоглобин в разтвора и като се вземе предвид фактът, че за оптимално оцветяване съотношението пигмент : натриев нитрит е 1:5 [10].
Включването на FE в диетата ще позволи да се извърши нелекарствена профилактика на анемията и да се подобри здравето на населението, както и да се реши проблемът с рационалното използване на най-ценната биологична суровина - кръвта на заклани животни.
От гледна точка на пълното използване на кръвта на животните за клане, разбира се, голям интерес представлява плазмата, която се получава след отделянето на цяла кръв. При експерименти in vivo е установено, че плазмените протеини имат 1,5 пъти по-висока скорост на храносмилане и усвояване, имат висока пенообразуваща и емулгираща способност. Поради наличието на коагулационна система, плазмата се структурира лесно. Тези свойства позволиха да се обосноват и приложат на практика технологиите за протеинови напитки, съдържащи сок, функционални коктейли и ферментирали продукти.
РЕФЕРЕНТЕН СПИСЪК