Ресурсность. Состав. Общая характеристика

Является очевидным, что одними из важнейших принципов, предопределяющих эффективное развитие мясной отрасли и обеспечение всех слоев населения продуктами питания, являются:

- рациональная переработка и максимальное использование имеющихся белоксодержащих ресурсов на основе малоотходных технологий;

- высокое качество вырабатываемой продукции, включая разработку технологий новых видов мясных изделий с нетрадиционными органолептическими характеристиками, с заданными составом и свойствами, различным целевым назначением;

- снижение себестоимости продукции и отпускной цены.

В связи с этим особое значение приобретает вопрос повышения эффективности применения в колбасно-консервном производстве побочных продуктов убоя, таких как субпродукты I и II категории, пищевая кровь, мясо механической дообвалки (ММД), пищевая шквара. соединительная ткань от жиловки мяса, свиная колбасная шкурка и т.п. Анализ показывает, что при первичной переработке скота и птицы массовая доля этих видов белоксодержащего сырья составляет от 9 до 21%, т.е. в целом по странам СНГ 1,2-1,6 млн. тонн. Субпродукты I категории (языки, печень, почки, мозги, сердце), имеющие высокую пищевую ценность, традиционно сложившиеся способы технологической обработки и высокий потребительский спрос, реализуются предприятиями достаточно успешно в виде полуфабрикатов и широкого ассортимента колбасных изделий и консервов.

Структура же переработки и использования субпродуктов II категории и вторичного белоксодержащего сырья, нормы выходов которых представлены в Таблице 5, нуждается в кардинальном пересмотре.

 Характеристика субпродуктов II категории

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

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

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

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

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

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

Механическое измельчение и тепловая обработка усиливают переваривающее действие протеолитических ферментов, повышая коэффициент использования коллагена в анаболизме. Однако, по мнению специалистов нельзя утверждать, что наличие определенного количества (до 15-25%) неперевариваемой доли соединительнотканных белков снижает пищевую и биологическую ценность продукта.

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

При этом использование индивидуальных особенностей химического состава, органолептических показателей, морфологического строения отдельных частей различного сырья создаст широкие возможности для.изучения на их основе принципиально новых типов продуктов с высокими качественными характеристиками.

Следует отметить, что решение этой задачи в первую очередь связано со знанием функционально-технологических свойств субпродуктов 2 категории и вторичного белоксодержащего сырья, а также с обоснованным выбора. способа предварительной их обработки.

Как было отмечено ранее, низкая эффективность использования субпродуктов II категории в основном предопределяется их видовым многообразием, специфичностью химико-морфологического состава и необходимостью применения разнообразных технологических приемов, направленных как на облагораживание органолептических характеристик, так и модификацию функционально-технологических свойств (водосвязывающая способность, набухаемость, водо- и жиропоглощаемость, эмульгирующая способность и т.п.). Причем каждый вид сырья требует индивидуальных подходов при выборе способа обработки. Немаловажное значение имеет наличие у субпродуктов 2 категории высокой степени микробиологической обремененности

В частности, достижение требуемого технологического эффекта в промышленных условиях осуществляется различными путями.

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

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

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

Вымя - тщательно промывают, бланшируют, либо варят в средах с регулируемыми значениями рН. Приемлемым является массирование и шприцевание вымени.

Мясо говяжьих голов, как правило применяют либо после предварительного измельчения на волчке, либо в виде бланшированных кусков.

Мясо свиных голов - варят в воде, в средах с регулируемыми значениями рН.

Пищевую шквару дополнительно гомогенизируют или эмульгируют в совокупности с бульонами и кровью. Ведутся работы по ферментному гидролизу шквары.

Свиную шкурку из колбасного производства подвергают набуханию, варке в воде, либо в растворах с регулируемыми значениями рН, в присутствии бикарбоната натрия, аммиака, поваренной соли. Известны способы, предусматривающие сушку шкурки, её дробление и использование в качестве белковых стабилизаторов.

Селезенку и семенники, как правило, длительное время вымачивают в воде. Имеется опыт шприцевания селезенки многокомпонентными смесями, ее облагораживания путём варки в присутствии фосфатов и плазмы крови.

Губы, уши, калтык, колбасную жилку, состоящие в основном из хрящевой ткани, также как и мякотные субпродукты подвергают длительной термообработка.

Ряд исследователей предлагает использовать некоторые из видов субпродуктов и виде белковых стабилизаторов и гидролизатов, получаемых на их основе и предназначенных для введения в традиционные мясопродукты. Имеются предложения по получению из не-фондового сырья многокомпонентных эмульсий, суспензий, паст и структурированных (в присутствии фракций крови и белковых препаратов) систем, способных обеспечить направленное регулирование состава и свойств вырабатываемых мясопродуктов.

Субпродукты II категории могут быть использованы как наполнитель, прямая добавка, либо сырье (после облагораживания, эмульгирования или структурирования) при производстве вареных, полукопчёных колбас, сарделек, мясных хлебов и рубленых полуфабрикатов комбинированного состава. Одним из наиболее распространенных технико-технологических решений является применение нефондового сырья при изготовлении ливерных колбас, паштетов, студней, холодца, зельцев, кровяных колбас, стерилизованных консервов.

Общими обязательными требованиями, предъявляемыми в настоящее время к качеству готовых изделий из субпродуктов, являются высокие санитарно-гигиеническое состояние, органолептические показатели, уровень сбалансированности нутриентов при пониженной энергетической ценности; причем в некоторых видах продукции предусматривается наличие пищевых волокон как растительного, так и животного происхождения.

В зарубежной практике большую часть субпродуктов I категории (80-85% используют при приготовлении широкого ассортимента продуктов питания для плотоядных животных.

Мясо механической дообвалки (ММД)

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

В зарубежной практике применение ММД регламентируется при выработке широкого ассортимента мясных изделий: колбас, полуфабрикатов, консервов, продуктов детского и лечебного профилактического питания. Причем показано, что введение до 20% мясной массы в колбасные изделия не только не оказывает отрицательного влияния на пищевую ценность продуктов, но и по ряду показателей (нежность, сочность, цвет, аромат) заметно улучшает ее.

Как было установлено, наиболее рационально применять механическую дообвалку для тощих туш, а также для таких видов костной части полутуш как позвоночная (шейная, спинная и поясничная), грудная, крестцовая, реберная, хвостовая, тазовая (свиная, баранья), - полученные после полной ручной обвалки мяса и с содержанием мякотных тканей от 6 до 20%.

При подаче на механическую дообвалку сырья с содержанием мяса 25- 30% снижается выход натурального мяса и увеличивается себестоимость готовой продукции.

Специфичность состава и свойств получаемого ММД обусловлена повышенным содержанием жира при одновременном уменьшении массовой доли белка по сравнению с мясом ручной обвалки в результате попадания в ММД липидов из костного мозга.

Одновременно в составе ММД отмечается увеличение доли золы, кальция, железа и аскорбиновой кислоты за счет наличия некоторого количества костных включений.

Рассмотрение специфичности состава ММД предопределяет условия работы с ним:

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

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

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

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

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

5. За счет наличия костного мозга рН мяса равно 6.0-7.2. Влагосвнзывающая способность практически не отличается от обычного мяса, хотя высокое значение рН может способствовать его прокисанию.

6. Микробиологические показатели мяса, дообваленного ручным и механическим способами, существенно не отличаются (4,5 ^х 10⁷ и, соответственно, 1,5*10⁷ микробных клеток в 1 г.). Однако при нарушении режимов подготовки сырья, хранения и использования ММД, мясная масса может быстро подвергаться как микробиоло­гической, так и окислительной порче.

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

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

Мясная масса хорошо сочетается по ФТС при комплексном использовании с соевым белком, казеинатом натрия, крахмалом, плазмой крови, белковым стабилизатором.

Костный ост a ток

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:

- для регулирования аминокислотного состава белкового компонента;

- для обогащения мясных продуктов кальцием и регулирования соотношения фосфор: кальций;

- для улучшения вкусоароматических характеристик готовых изделий.

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:

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

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

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

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

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

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

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

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.

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:

- регулировать качественные характеристики мяса и побочного белоксодержащего сырья;

- выбирать пути наиболее эффективного технологического и экономического использования сырья при производстве мясопродуктов.

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.