Изучение функционально-технологических свойств комбинированных пищевых систем
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«Изучение
функционально-технологических свойств комбинированных пищевых систем»
Оглавление
Введение
1. Молочная стабилизация
2. Функционально-технологические свойства комплексных пищевых
добавок на основе лактатов
3. Функционально-технологические свойства белоксодержащих
добавок и белковых препаратов
4. Молочно-белковое сырьё и препараты на его основе
5. Соевые изоляты
Используемая литература
Введение
Желание производителей улучшить органолептические свойства, обеспечить
безопасность и рентабельность продуктов, соблюсти оригинальную фирменную
маркировку приводит к изменению традиционных способов производства,
рационализации состава, выработке комбинированных молочных продуктов с
добавлением немолочных компонентов и применением различных пищевых добавок.
Причём экономическая целесообразность не всегда соответствует качественным
показателям, пищевой и биологической ценности готового продукта. В связи с этим
актуальной задачей в молочной отрасли является сохранение традиционных способов
производства высококачественных молочных продуктов [23].
В настоящее время в РФ замечается тенденция улучшения качества продукта,
что регламентируется требованиями Федеральных законов таких как закон «О
техническом регулировании», закон «О качестве и безопасности» и закон «О защите
прав потребителей» [1, 2, 3].
Во всём мире наблюдается устойчивая тенденция увеличения объёмов
производства и потребления продуктов функционального питания. В условиях
конкурентной борьбы выпуск продукции с пробиотическими свойствами, их качество
существенно влияет на объёмы рынка потребителей, и, соответственно, на успех
экономической деятельности предприятий. Обеспечение населения качественными
продуктами питания является одной из актуальных задач.
1. Молочная стабилизация
Молочные продукты являются важнейшим компонентом в рационе питания
человека. На их долю приходится 20% удовлетворения потребностей человека в
белке и 30% - в жире. В области производства молочных продуктов приоритетным
направлением является создание продуктов с заданными свойствами, с комплексным
использованием сырья и материалов.
Качество молочных продуктов определяется их структурой и консистенцией,
которые зависят от правильного проведения технологического процесса. Структура
(строение) вещества характеризуется размерами, формой и положением частиц.
Дисперсные системы (с жидкой дисперсной средой) могут находиться: а) в
свободном состоянии - золь (молоко) - когда отдельные элементы не связаны или
слабо связаны между собою; б) в связанном состоянии - гель (простокваша, кефир)
- когда дольки связаны друг с другом молекулярными силами и образуют
упорядоченную структуру, то есть пространственный каркас.
Влияние добавок на консистенцию молочных продуктов
В связи с возрастающей необходимостью производства комбинированных
молочных продуктов, обогащенных разными пищевыми добавками, с целью
удовлетворения потребностей в продуктах разных категорий населения возникает
задача глубокого изучения состава, реологических и функциональных свойств
молочных продуктов, изготовленных с применением добавок. Пищевые добавки,
которые используются сейчас в молочной промышленности, можно разделить на две
группы:
• молочного происхождения: сухое молоко, сыворотко-белковые концентраты,
казеинаты и др.;
• немолочного происхождения: гидроколлоиды (стабилизаторы);
подсластители; пищевые ароматизаторы и красители; витамины, поливитаминные
премиксы, биологически активные добавки (БАД); соевые изолированные белки;
комплексный продукт на соевой основе; растительные жиры - аналоги молочного
жира; натуральные плодово-ягодные наполнители; натуральные овощные наполнители.
Стабилизаторы дают возможность регулировать вязкость продуктов на разных
этапах технологического процесса, который облегчает производство. С их помощью
можно уменьшить температуру разлива йогурта, не вызывая при этом снижения
вязкости конечного продукта. Они разрешают предупреждать отстаивание сыворотки
при сохранении кисломолочных продуктов, благодаря повышению влагоудерживающей
способности молочно-белкового сгустка, а также достигать повышения вязкости
продуктов и увеличения прочности молочно-белкового сгустка без увеличения
содержимого жира, который дает возможность вырабатывать с их помощью продукты
питания сниженной калорийности.
Таким образом, под стабилизацией понимают достижение определенных
эффектов физического, химического и биологического характера и их поддержку на
протяжении заданного времени. Поэтому гидроколлоиды в молочных продуктах могут
выполнять роль загустителей, желирующих агентов, пенообразователей, стабилизаторов
пены, белка. Их применяют для связывания воды, жира и в качестве эмульгаторов.
Существующие способы производства кисломолочных продуктов в нашей стране
и за границей предусматривают использование гелеобразующих свойств таких
полисахаридов, как пектин, метилцеллюлоза, крахмал, а также разных комплексных
стабилизаторов растительного происхождения.
Из имеющихся стабилизаторов растительного происхождения за границей для
продуктов типа йогуртов с фруктовыми наполнителями применяют комплексные стабилизирующие
системы из карагинана, пектина, камеди рожкового дерева, желатина.
С помощью стабилизирующих систем можно достичь эластичности структуры и
необходимой вязкости. Для такого продукта, как йогурт, который вырабатывается
из отечественного сырья, это в особенности актуально, поскольку колебания в
качестве исходного молока при отсутствии стабилизаторов могут привести к
появлению таких недостатков, как недостаточная вязкость и отделение сыворотки.
Стабилизирующие вещества в производстве молочных продуктов
Для улучшения консистенции пищевых продуктов и повышения их стойкости при
сохранении часто используют стабилизирующие добавки растительного и животного
происхождения.
В химическом отношении стабилизаторы являются полисахаридами или белками
(желатин). По происхождению различают натуральные гидроколлоиды животного
(желатин) и растительного происхождения (пектин, альгинаты, агар и агароиды,
карагинан, камеди, нативные крахмалы и т. д.) и полученные искусственно, в том
числе из природных объектов (гидроксиметилцеллюлоза, натрий,
карбокси-метилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза, модифицированные
крахмалы).
Классификация пищевых стабилизаторов довольно сложная, и потому был
предложен целый ряд разных схем, например:
· писание всех соединений как полисахаридных материалов;
· наименования, которые содержит ботанический вид;
· происхождение - растительное, животное или синтетическое;
· химическая классификация.
Позднее была предложенная классификация, которая включает метод
обработки:
· натуральные стабилизаторы;
· модифицированные натуральные или полусинтетические
стабилизаторы (химические модификации натуральных стабилизаторов или подобных
им веществ);
· синтетические камеди (полученные химическим синтезом).
Таким образом, при классификации пищевых стабилизаторов могут применяться
разные подходы и критерии, как с точки зрения происхождения, так и способа
производства.
Эта группа пищевых добавок, как отмечалось выше, включает соединения двух
функциональных классов:
· загустители - вещества, которые используются для повышения
вязкости продукта;
· гелеобразователи - соединения, которые предоставляют пищевому
продукту свойства геля (структурированной высокодисперсной системы, которая
заполняет каркас, образованный частичками дисперсной фазы).
Свойства и функции загустителей и гелеобразователей
Главной технологической функцией добавок этой группы в пищевых системах
является повышение вязкости или формирование гелевой структуры разной
прочности. Одним из основных свойств, определяющим эффективность при применении
таких добавок в конкретной пищевой системе, является их полная растворимость,
которая зависит прежде всего от химической природы. Добавки полисахаридной
природы, которые содержат большое количество гидрофильных групп, являются
гидрофильными и в основном растворимы в воде. В зависимости от химической
природы макромолекул и особенностей пищевой системы возможны разные механизмы
гелеобразования.
Рассмотрим свойства отдельных представителей стабилизаторов и особенности
их применения в пищевой промышленности.
Целлюлоза и ее производные
В группу пищевых добавок целлюлозной природы входят продукты механической
и химической модификации и деполимеризации натуральной целлюлозы. Целлюлоза
представляет собой линейный полимер, построенный из цепочек D-глюкозы,
соединенных 1,4-b-гликозидными связями. В качестве пищевой добавки используется
в виде микрокристаллической целлюлозы (Е-460і) и порошкообразной (Е-460іі).
Используется как эмульгатор, текстуратор и как добавка, которая предотвращает
слеживание и комкование. Представители: метилцеллюлоза (Е-461),
гидрокси-пропилметилцеллюлоза (Е-464), этилцеллюлоза (Е-462),
гидроксипропилцеллюлоза (Е-463), метилетилцеллюлоза (Е-465),
карбоксиметилцеллюлоза натриевая соль (Е-466), карбоксиметилцеллюлоза
ферментированная (Е-469).
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) используется как стабилизатор консистенции,
загуститель и средство для капсулирования. Основным свойством
карбоксиметилцеллюлозы является то, что она может образовывать очень вяжущий
коллоидный раствор, который не теряет вязкости на протяжении длинного
промежутка времени. С точки зрения химического происхождения представляет собой
высокополимерный ионный электролит в нейтральном или слабом щелочном эфире
целлюлозы. КМЦ хорошо растворима в воде, не имеет запаха, не ядовита, не подвержена
влиянию животных/растительных масел, а также влиянию яркого света.
Используется как регулятор консистенции в десертах, мороженом, желе,
майонезах, соусах, кремах и пастах, оболочках для мяса, рыбы, кондитерских
изделий, орехов.
Пектины являются наиболее известными представителями гетерогликанов
высших растений. Пектинами Е-440 (pektos в переводе с греческой - свернувшийся,
замерзший) называется группа высокомолекулярных гетерогликанов, которые входят
вместе с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином в состав клеточных стенок и
межклеточных образований высших растений, а также в растительные соки некоторых
из них. По химическому происхождению пектины представляют собой
гетерополисахариды, основу которых составляют рамногалактоурананы. В
зависимости от степени этерификации все пектины условно делятся на две
подгруппы:
· высокоэтерифицированные - степень этерификации больше 50%;
· низкоэтерифицированные - степень этерификации меньше 50%.
Строение молекул пектинов, полученных из разных растительных объектов,
имеет свои отличительные свойства: по молекулярной массе, по степени
этерификации, наличии ацетилированных гидроксильных групп.
Главное свойство, на котором базируется применение пектинов в пищевой
промышленности, - гелеобразующая способность.
Основные свойства. Пектин должен быть полностью растворим - это
обеспечивает его полную утилизацию и предупреждает неоднородное
студнеобразование. Растворение пектина предусматривает дисперсию без комков;
если пектин комкуется, то его очень тяжело растворить. Пектин, так же, как и
другие желирующие добавки, не растворяется в среде, где уже созданы условия для
желирования. Поэтому высокометилированный пектин очень тяжело растворить в
среде с высоким содержанием сухих веществ. Высокометилированный пектин
рекомендуется растворять в воде с содержанием сухих веществ ниже 20%.
Простейший способ растворения порошка пектина - использование
высокоскоростного миксера. В этом случае легко приготовить 4-8% пектиновый
раствор. С помощью наиболее современных миксеров и горячей воды (80°С) возможно
приготовить 10% пектиновый раствор.
Смешанный с пятью частями сахара пектин легко диспергируется в воде.
Тонкий помол пектина позволяет ему при низких концентрациях растворяться даже в
холодной воде. Используя пектин с типичным размером частичек и обычный миксер,
можно приготовить 4% дисперсию пектина. При высоких концентрациях вязкость
раствора препятствует образованию однородной дисперсии.
Для полного растворения пектина рекомендуется прокипятить дисперсию на
протяжении 1 минуты. Поскольку растворение пектина задерживается высоким
содержанием сухих веществ, то основную массу сахара по рецептуре не
рекомендуется вносить до растворения пектина.
Нерастворимость пектина в системах с высоким содержанием сахара позволяет
приготовить дисперсию пектина без его комкования в концентрированном сахарном
растворе. В зависимости от скорости миксера и технологии производства реально
получить 2-12% пектиновые дисперсии.
Полное растворение пектина предусматривает растворение дисперсии водой до
20% получения сухих веществ и ниже с последующей варкой на протяжении 1 минуты.
Вязкость. В отличие от других загустителей и камедей растительного
происхождения, пектиновые растворы имеют относительно низкую вязкость. Ионы
кальция и прочие поливалентные ионы увеличивают вязкость пектиновых растворов,
а низкоэтерифицированные пектины даже могут желировать, если содержимое кальция
превышает установленные нормы. Кислотность также влияет на вязкость пектиновых
растворов. В растворах, которые не содержат кальция, вязкость падает, если
значения рН увеличивается до и выше коэффициента рК пектина. Вязкость
пектинового раствора может использоваться для определения молекулярной массы
пектина или его загустительных свойств. В таких случаях вязкость измеряется в
растворах, которые не содержат кальций, с постоянной кислотностью, например,
значением рН - 4,0.
Большинство химических реакций, в которые вступает пектин в процессе
своего применения, разрушают его. Считается, что максимальная стойкость
продукта достигается при значении рН 4,0. Наличие сахара в растворе выполняет
защитную функцию, в то время как повышение температуры ускоряет процесс распада
пектина.
Пектин является полигалактоуроновой кислотой, его молекулярная цепь несет
отрицательный заряд при нейтральной величине рН. Коэффициент рК пектина -
приблизительно 3,5. Пектин вступает в реакцию с положительно заряженными
макромолекулами, например белками, при величинах рН ниже их изоэлектрической
точки. В кислых средах пектин осаждает желатин, но данную реакцию можно
предупредить внесением соли. Когда пектин вносят в молоко (при рН молока 6,6),
получается двухфазная система. Реакция пектина с казеиновыми частицами при
низком значении рН производит стабилизирующий эффект на кисломолочный напиток,
который можно термически обработать, чтобы увеличить срок его хранения. Без
пектина молочный белок агломерируется, развивает в продукте “крупку” и
увеличивает синерезис.
В теории механизм желирования пектина выглядит таким образом: сегменты
молекулярной цепи соединяются один с другим в результате кристаллизации и
образовывают трехмерную сетку, которая удерживает воду, сахар и прочие
растворители.
Важнейшими факторами растворения пектина являются:
) температура;
) состав молекулы пектина (тип пектина);
) величина рН;
) сахар и прочие растворители;
) ионы кальция.
Сейчас выпускают несколько видов пектинов, которые выделяются из разных
видов сырья и отличаются составом и функциональными свойствами: яблочный,
цитрусовый, свекольный, пектин из корзинок подсолнуха, а также комбинированные
пектины из смешанного сырья.
К числу разрешенных к применению в пищевой промышленности индивидуальных
лактатсодержащих пищевых добавок относятся: молочная кислота, лактаты натрия, калия,
кальция, аммония, магния и железа. Они регламентируются как регуляторы
кислотности, синергисты антиокислителей, влагоудерживающие агенты, улучшители
муки и хлеба, стабилизаторы, комплексообразователи и др.
Высокая проникающая способность молочной кислоты в пищевые системы
создает предпосылки для быстрого достижения оптимальной величины показателя
кислотности (рН), действия ферментов и создания благоприятных условий
направленного течения биохимических процессов, влияющих на структуру,
консистенцию, вкусовые качества и пищевую ценность продуктов.
В мировой практике при переработке сельскохозяйственного сырья и
производства продуктов питания применяются преимущественно комплексные пищевые
добавки, обладающие полифункциональными свойствами.
Использование комплексных добавок на основе молочной кислоты и лактатов
позволяет существенно повысить микробиологическую безопасность продукции,
улучшить ее качество и функционально-технологические характеристики. Молочная
кислота и лактаты хорошо совместимы, создают эффективные буферные смеси для
стабилизации кислотности перерабатываемой массы, установления профиля вкуса
продукта, стабилизации окраски и обогащения продукта полезными микро- и
макроэлементами.
Проведенными в институте исследованиями установлено положительное
действие комплексных лактатсодержащих добавок на снижение остаточного
содержания нитрита натрия в вареных колбасных изделиях (на 50-55%). Введение же
индивидуальных лактатов снижает содержание остаточного нитрита натрия в
указанных изделиях лишь на 10-30%. Соответственно изменяются показатели
окислительных процессов: при введении монокомпонентов в систему перекисное
число в образцах вареных колбас снижается на 20%, но при введении композиции
(молочная кислота плюс лактат натрия) это число снижается на 50%. При этом
отмечалось существенное ускорение трансформации нитрита натрия в процессах
цветообразования мясных продуктов, включающих композиционные лактатсодержащие
добавки, что важно с точки зрения повышения безопасности мясных продуктов,
вырабатываемых с добавками нитритов. Было замечено, что увеличение массовой
доли комплексной лактатсодержащей добавки сопровождается повышением
интенсивности окраски вареной колбасы, что свидетельствует о положительном
влиянии добавки на образование нитрозопигментов. Вероятно, лактат-ионы,
выступая конкурентами окислителю (кислороду воздуха), способствуют образованию
нитрозомиоглобина и нитрозогемохромогена, обладающих розовато-красным и
розоватым цветами соответственно, и препятствуют окислению нитрозопигментов.
Лактатсодержащие комплексные добавки совместимы не только с нитритом
натрия в составе колбасного мясного фарша, но и с фосфатами. Было установлено,
что содержание влаги, уровень кислотности и влагосвязывающей способности
мясного фарша в экспериментах (без фосфатов) и контрольных (содержащих 0,3%
фосфатов) образцах с добавлением комплексных добавок на основе молочной кислоты
и лактата натрия, практически оказались идентичными. При этом отмечено
существенное увеличение величины влагосвязывающей способности фарша в образцах,
содержащих исследуемые добавки в количестве более 4% к массе фарша.
В процессе хранения готовых вареных колбас во всех опытных и контрольных
образцах общее микробное число не превышало допустимой нормы.
Положительный эффект от применения комплексной пищевой добавки обусловлен
синергическим эффектом воздействия молочной кислоты и лактата натрия, поскольку
в составе продукта лактатсодержащие ингредиенты проявляют свое действие на
разные составляющие пищевых систем и выполняют разновекторные технологические
функции. Их введение в продукт изменяет активность ионов водорода,
следовательно, и окислительно-восстановительный потенциал пищевой системы,
снижает активность воды, в результате чего достигается замедление роста
нежелательной микрофлоры.
Таким образом, функционально-технологическое действие комплексной добавки
на основе молочной кислоты и лактата натрия выражается в следующем:
· ингибирование роста и развития микроорганизмов, повышение
осмотического давления в клетке микроорганизма, вследствие чего происходит
блокада его жизнедеятельности;
· действие по принципу барьерной технологии со снижением
активности воды;
· предотвращение окисления жиров;
· обеспечение детоксикации продукта за счет связывания катионов
тяжелых металлов;
· предотвращение изменения цвета продукта.
Проблемы пищевых токсикоинфекций, микробиологической порчи, особенно в
мясной и птицеперерабатывающей промышленности, на сегодняшний день по-прежнему
актуальны. Необходимость проведения поверхностной обработки мяса птицы
обосновывается большой вероятностью микробного обсеменения. Особый контроль в
этом отношении требуется на этапе охлаждения и разморозки потрошеных тушек
птицы. Именно здесь можно существенно снизить их микробную обсемененность с
помощью химических веществ. Наиболее часто используются для этих целей растворы
хлорсодержащих препаратов, надуксусной кислоты, других органических кислот,
перекиси водорода. Как правило, с помощью этих средств возможна достаточно
эффективная профилактика обсеменения тушек птицы патогенными микроорганизмами.
Однако некоторые из перечисленных препаратов не безопасны при попадании в
пищевые продукты. С этих позиций предпочтительными оказываются органические
кислоты, в частности сорбиновая, уксусная и молочная. Последняя к тому же
обладает функционально-корректирующими свойствами.
Исследованиями института в этом направлении установлено, что
использование лактатсодержащих комплексных добавок для обработки тушек птицы
более эффективно, чем обработка молочной кислотой. Эффект проявляется не только
по антимикробному, но и антиокислительному и технологическому действию. Это
связано с более высокими величинами буферной емкости и содержания лактат-ионов
в растворе. Обеспечивается высокая микробиологическая стойкость продукции.
Отсутствие биохимических изменений в составе сыворотки крови цыплят, в
частности небелковых азотсодержащих веществ и аминотрансфераз, послужило
подтверждением безвредности комплексной добавки на основе молочной кислоты и
лактата натрия. Помимо этого, клинические исследования мышей с перрорально
вводимыми растворами указанной добавки и результаты последующего
патологоанатомического вскрытия подопытных животных также свидетельствовали об
отсутствии токсической реакции на введение комплексной добавки.
Проведенная ветеринарно-санитарная экспертиза мяса птицы в соответствии с
ГОСТ Р 51944-02 и результаты испытаний степени свежести исследуемых образцов
мышечной ткани показали, что на девятые сутки хранения обработанные добавкой
образцы характеризовались как свежие с приятным запахом. Контрольные же
образцы, обработанные раствором уксусной кислоты, характеризовались как
несвежие с сильно выраженным кислым запахом уксуса, а не обработанные образцы -
как несвежие с неприятным запахом продуктов распада мышечной ткани.
Таким образом, результаты выполненных исследований позволяют создать
новое поколение эффективных комплексных пищевых добавок на основе молочной
кислоты и лактатов с комплексом полезных функционально-технологических свойств.
Их использование повысит безопасность и потребительские свойства пищевой
продукции.
. Функционально-технологические свойства белоксодержащих добавок и
белковых препаратов
Рис.1 Белки яйца
Яйцо и яйцепродукты (меланж, желток и белок яйца, яичный порошок)
используют к колбасно-консервном производстве в основном с целью улучшения
функционально-технологических свойств мясных систем и в меньшей степени - для
повышения пищевой и биологической ценности изделий.
Рис. 2
Белок яйца обладает высокой растворимостью, пено- и гелеобразующими
свойствами, имеет хорошие адгезионные характеристики, повышает стабильность и
вязкость эмульсий. Протеины яичного белка способны связывать катионы и
взаимодействовать с детергентами, что повышает их термостабильность; на взаимодействие
белков с ионами положительное влияние оказывают низкие концентрации поваренной
соли.
Основной белок яйца - овоальбумин образует гели и эмульсии как
самостоятельно, так и с альбуминами сыворотки крови, липопротеином и лизоцимом.
Белки яичного желтка также обладают высокой эмульгирующей и
гелеобразующей способностью; при этом повышение температуры (75-100°С) и
времени (10-15 мин.) выдержки, увеличение уровня рН (с 5 до 9), концентрации
поваренной соли способствуют повышению прочностных свойств гелей. Несмотря на
то, что использование яйцепродуктов в рецептурах мясных изделий способствует
повышению функционально-технологических свойств последних, количественные
пределы введения цельного яйца (меланжа) ограничены 1-4%, вследствие как
модифицирующего действия на органолептические характеристики (цвет,
консистенция) готовых изделий, так и высокой стоимости яичного белка.
Молочно-белковое сырьё и препараты на его основе
В технологии мясопродуктов молочно-белковые препараты (сухое молоко,
казеинат натрия, молочная сыворотка, обезжиренное молоко) применяют как для
оптимизации функциональных характеристик (водосвязывающей способности;
эмульгирования, улучшения прочностных свойств), так и для повышения пищевой и
биологической ценности готовых изделий.
Молочные продукты используют как в свежем виде (цельное молоко,
обезжиренное молоко, обрат, сливки, молочная сыворотка - подсырная, творожная,
казеиновая), так и в концентрированном (сухое цельное и обезжиренное молоко,
концентраты сывороточных белков, альбумин молочный пищевой, пищевой казеин,
казеинат натрия).
Большинство молочно-белковых препаратов содержит водорастворимые белки
(лактальбумины и лактаглобулины), имеют высокую водосвязывающую, эмульгирующую,
пенообразующую способность. Наиболее распространено применение в промышленности
сухого цельного (СЦМ) и обезжиренного (СОМ) молока, сухого белкового
концентрата из подсырной сыворотки (СБК) и казеината натрия. (Рис. 3).
Рис. 3 Характеристика молочно-белкового сырья и препаратов на его основе
Первые три препарата близкие между собой по составу,. обладают выраженной
эмульгирующей способностью, несколько снижающейся в присутствии хлорида натрия,
при нагревании образуют гели; поваренная соль упрочняет гель, но не влияет на
растворимость, набухаемость и вязкость особенно СБК.
Казеинат натрия отличается повышенным содержанием белка, высокой
водосвязывающей и эмульгирующей способностью, хорошо растворяется при рН 7,
устойчив при хранении, прост в применении. Присутствие солей повышает
стабильность эмульсий с казеинатом натрия и не влияет на растворимость. В
отличие от белков крови и яйца, казеинат натрия не способен образовывать гели,
однако, способствует формированию более прочных структур водорастворимых
мышечных белков.
Получение стабильных мясных эмульсий на основе казеината натрия
гарантирует следующее соотношение "белковый препарат - вода-жир" 1:
(3-4): (1,2-1,5).
В практике колбасного производства натуральные (жидкие) молочнобелковые
компоненты применяют в процессе изготовления мясных эмульсий, добавляя в куттер
взамен воды (на 5% больше регламентируемого количества воды); сухие компоненты
и концентраты вводят в мясные эмульсии вместе с водой на их гидратацию, после
набухания, в виде суспензий, дисперсий, подготовленных эмульсий, гелеобразных
форм.
. Соевые изоляты
Растущий уровень жизни и спрос на пищевой белок обусловили интенсивное
развитие в зарубежной технологии мясопродуктов новой политики и идеологии в
области переработки белка, заключающиеся в оптимальном комбинировании как
мясных, так и не мясных белоксодержащих пищевых компонентов с получением в
итоге высококачественных и дешевых продуктов питания.
Соевые изоляты - наиболее распространенные в мировой практике белковые
препараты растительного происхождения.
Изолированные соевые белки полноценны, относительно хорошо сбалансированы
по соотношению незаменимых аминокислот, имеют высокое содержание белка,
стабильные функционально-технологические свойства, обладают многоцелевым
назначением, просты в использовании, экономически доступны.
С медико-биологических позиций соевые изолированные белки являются
уникальным белковым препаратом: массовая доля протеина в нем составляет 92-95%,
причем по аминокислотному составу белок является полноценным (Рис. 2), легко
усваивается в организме. По биологической ценности (Рис. 3) изолированные
соевые белки не уступают говядине, превышают многие известные белоксодержащие
источники, и рекомендованы Институтом питания при Минздраве РФ, Институтом
питания Центральной Америки и Панамы, ФАО и ВОЗ к широкому применению в пищевой
промышленности, включая производство продуктов детского питания.
Рис. 4. Содержание НАК в белке Супро 500Е
Рис. 5 Биологическая ценность соево-белкового изолята и говядины, а также
смеси говядины и соево-белкового изолята Супро 500Е
Высокие функционально-технологические свойства изолятов соевого белка в
сочетании с повышенной биологической ценностью, многовариантностью
технологического применения, высокой экономичностью и простотой использования
позволяют считать этот вид препарата наиболее перспективным для реализации в
производстве мясопродуктов, о чем свидетельствует опыт 45 стран мира.
Соевые изоляты представлены, главным образом, глобулярными белками,
хорошо сочетаются по физическим характеристикам (способность к гидратации,
высокая растворимость, вязкость, термо- и солеустойчивость) с мясным сырьем.
Соевые изоляты характеризуются высокими функционально-технологическими
свойствами (Рис. 5): водосвязывающей, жиропоглощающей и эмульгирующей
способностью, способны образовывать гели, структурированные матрицы,
стабилизировать эмульсии.
При этом препарат отличается строго контролируемым качеством, стабилен по
составу и свойствам.
Рис. 5
Специфика состава и ФТС соевых изолятов позволяет применять их с
различным целевым назначением:
вместо нежирного мяса говядины в рецептурах эмульгированных мясопродуктов
причем 1 тонна белка Супро 500Е после гидратации (1:4) экономит 4 тонны
нежирного мяса при одновременном увеличении выхода готовой продукции. (Рис.6)
Рис. 6
Для сохранения уровня содержания жира в готовом изделии в рецептуру можно
ввести дополнительно жиросырье.
Рис. 7
в сочетании с низкосортным мясным сырьём (с повышенным содержанием
жировой и соединительной ткани) для улучшения функционально-технологических
свойств мясных эмульсий, повышения пищевой и биологической ценности;
для стабилизации функционально-технологических свойств и качественных
характеристик мясного сырья с резковарьируемым составом и свойствами и, в
частности, мяса с признаками PSE;
для изготовления высокобелковых мясопродуктов с пониженным содержанием
жира, холестерина и пониженной энергетической ценностью;
для улучшения таких органолептических показателей мясных изделий как
консистенция, внешний вид, сочность, нежность при одновременном снижении потерь
при жарке и хранении;
для снижения затрат на производство мясопродуктов.
Рис. 8
Последнее обстоятельство обусловлено тем, что производство соевых
изолятов дешевле мясного белка, препарат является сухим, легким, компактным,
стойким при хранении, не требует значительных затрат на транспортировку,
реализация его в традиционной технологии не требует специального оборудования и
капитальных вложений.
Кроме того высвобождение высококачественного мясного сырья и увеличение
выхода готовой продукции также обеспечивают высокую рентабельность производства.
Белок Супро 500Е не имеет специфического цвета и обладает нейтральным
запахом и вкусом.
При введении в рецептуры мясных изделий соевого изолята в значительных
количествах с одновременным изъятием нежирного мяса, может за счет
"разбавления" произойти некоторое снижение интенсивности окраски и
выраженности вкусоароматических характеристик.
Способы улучшения цвета, вкуса и запаха мясных эмульсий, содержащих
изоляты соевого белка.
Рис. 9
Во избежание нежелательного изменения цвета эмульгированных мясопродуктов
следует:
использовать мясное сырьё с повышенным содержанием миоглобина;
дополнительно ввести в эмульсию от 0,3 до 0,5% форменных элементов, либо
препарата гемоглобина (0,5-1,0% к массе мясного сырья) после его смешивания с
водой в соотношении 1:1;
применять аскорбинат натрия (0,05%) для повышения скорости образования
окиси азота. Формирование вкуса и запаха комбинированных мясопродуктов
осуществляют путем:
незначительного увеличения содержания поваренной соли и специй (особенно
чеснока) в фарше;
введения в рецептуру несколько большего количества жирного мясного сырья;
использования мясных ароматизаторов. 9 технологической практике изоляты
соевого белка применяют:
в сухом виде с последующим внесением воды, требуемой для гидратации
препарата;
в виде дисперсий и в составе рассолов;
в виде гельформы;
в виде эмульсий;
в виде структурированных форм.
Детальное рассмотрение специфики вариантов технологического использования
соевых изолятов будет проведено на конкретных примерах в главе II, а сейчас
остановимся на процессах, связанных с подготовкой белкового препарата:
условиями гидратации и последовательности приготовления эмульсий.
Вода служит средой для гидратации (оводнения) и растворения препарата.
Максимальная растворимость соевых изолятов происходит при рН 7,0 и 2,5;
минимальная - при рН 4,6, что близко к изоэлектрической точке мышечных белков.
Условия гидратации, т.е. выбранное соотношение вода:белок, связаны со
степенью растворимости и предопределяют характер образующейся в системе
пространственной белковой матрицы, от которой зависит выраженность
функционально-технологических свойств: водосвязывающей, эмульгирующей,
гелеобразующей способности, вязкости.
При концентрации соевого изолята выше 10% гель образуется при проведении
гидратации при обычных условиях среды. При снижении уровня -содержания
препарата менее 10% - в смеси "белок-вода" гелеобразование возможно
только после нагрева системы.
Лучшие по вязко-упруго-пластическим свойствам гели для нужд колбасного
производства можно получить ври гидратации 1 части соевого изолята Супро 500Е с
4-5 частями воды. При этом концентрация белка в системе составляет 14-18%, что
.соответствует среднему уровню содержания белка в мясе.
Для препарата Супро 200, предназначенного для производства мясных
рубленых полуфабрикатов, рекомендовано проводить гидратацию при соотношении его
с водой 1:3, что обеспечивает содержание белка в геле на уровне 22%.
Гидратацию соевых изолятов можно проводить как путем заливки препарата
водой и выдержки в течение 30-40 минут, так и непосредственно в куттере (15-18
минут); в последнем' случае прочность геля возрастает параллельно росту
продолжительности перемешивания. Поваренную соль следует вносить на конечном
этапе приготовления геля.
При нобходимости получения на основе соевых изолятов эмульсий следует
иметь в виду, что наивысшую их стабильность обеспечивает соотношение белка
Супро 500Е, животного жира и воды 1:5:5.
При изготовлении эмульгированных мясопродуктов, содержащих соевые
препараты, следует соблюдать следующие принципы гидратации:
Рис. 10
изолированные соевые белки вносят в самом начале процесса куттерования;
воду на гидратацию препарата следует добавлять вместе с белком в мясную
систему;
поваренную соль добавлять только после завершения процесса гидратации
соевых изолятов.
Имеется положительный опыт проведения гидратации соевых препаратов в
плазме крови.
Как известно, солерастворимые мышечные белки ответственны за
эффективность процесса эмульгирования жира, связывания воды и жира, образования
пространственного каркаса в мясных системах. Белки Супро 500Е превосходят
мышечные белки по способности стабилизировать мясные эмульсии. Стабилизирующий
эффект соевых изолятов проявляется при введении даже незначительных количеств
препарата. Преимуществом соевых изолятов является также то, что даже в случае
непредвиденного повышения температура'" фарша' при куттеровании до
критического уровня (до 20-;25 градусов С), в отличие от мышечных белков, они
не изменяют первоначальных функционально-технологических свойств.
Таким образом направленное применение белоксодержащих добавок животного и
растительного происхождения при приготовлении мясных систем позволяет:
нормализовать общий химический и аминокислотный состав, компенсировать
отклонения в ФТС используемого основного сырья, обеспечить вовлечение в
производство пищевых продуктов побочных видов белоксодержащего сырья, улучшить
качественные характеристики готовой продукции, высвободить часть
высококачественного мясного сырья/снизить себестоимость вырабатываемой
продукции.
молочный стабилизатор лактат изолят
Используемая литература
1. Коновалов, К.Л. Растительные пищевые композиты для
производства комбинированных продуктов / К.Л. Коновалов, М.Т. Шулбаева //
Пи-щевая промышленность. - 2008. - № 7. - С. 8-10.
. Барабанщиков, В.Н. Молочное дело / В.Н. Барабанщиков, А.С.
Шувариков. - 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Изд-во МСХА, 2000. - 348 с.
. Бредихин, С.А. Технология и техника переработки молока /
С.А. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин. - М.: Колос, 2003. - 400 с.
. Действие пробиотических продуктов на возбудителей кишечных
инфекций / В.И. Ганина, Е.В. Болылакова // Мол. пром. - 2001. - №11. - с.
47-48.
. Современный взгляд на пробиотические продукты / В. И.
Ганина // Всё о молоке. - 2001. - №3. - с.?
. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов / К.К.
Горбатова - 2-е изд., доп. и перераб. - СПб.: КОЛОС, 1997. - 288с.
. Горбатова, К.К. Химия и физика молока / К.К. Горбатова. -
Спб.: ГИОРД, 2004. - 288с.
. Комбинированная закваска на основе лакто- и бифидобактерий
/ М. Б. Данилов, Е.Д. Молчанова.