«М ЕХ А Н И Ч ЕС К А Я О БРАБО ТКА И ТЕХН О ЛО ГИ Я КО М БИ Н И РО ВАН Н Ы Х М Я С Н Ы Х П РО ДУКТО В Какимов А.К. М Е Х А Н И Ч Е С КА Я О БРАБО ТКА И ТЕХН О ЛО ГИ Я КО М Б И Н И Р О В А Н Н Ы Х М Я С Н Ы Х ПРО ДУКТО ...»

С позиции учения об адекватном питании определенное содержание соединительнотканных компонентов имеет свои особенности и ограничения.

Главным фактором, ограничивающим увеличение в мясных продуктах количества балластных веществ путем повышения содержания соединительной ткани является влияние коллагена на биологическую ценность системы мясных белков. С позиции классических представлений, любое повышение его содержания в мясе уменьшает общее количество незаменимых аминокислот, что расценивается как понижение биологической ценности. Однако используемый метод формализации критериев качества белков позволил несколько пересмотреть это положение.

В своих работах Рогов И.А., Ковалев Ю.И. и др. отметили, что определенное содержание коллагена в мясном сырье не снижает, а наоборот, повышает его пищевую ценность, делает его более адекватным пищеварительным процессом, происходящим в желудочно-кишечном тракте.

Связано это с тем, что роль балластных веществ выполняют в основном не перевариваемые элементы соединительной ткани. Основная же масса коллагена расщепляется до аминокислот и вместе с продуктами протеолиза и других белков участвует в процессе метаболизма. Поэтому повышать содержание соединительной ткани в мясных продуктах можно лишь до того уровня когда это не будет значительно изменять биологическую ценность мясных белков Целесообразность создания адекватной гшіци с повьшіенным содержанием балластных веществ, соответствующей физиологическим и биохимическим потребностям организма прослеживается в работах большинства исследователей, занимающихся проблемой совершенствования технологии (Беликов В.М., Бражников А.М., Большаков A.C., Журавская А.К., Липатов H.H., Рогов И.А.) [18,19,20].

Балластные вещества включены в тстроинтестинальную технологию и необходимы для нормального функционирования пищеварительной системы и организма в целом, эффективность которой подтверждена клиническими Содержание белков плотной части трубчатой кости характеризуется следующими показателями (в %)•• коллаген —93 эластин -1,2. ретикулин и щелочно-растворимые белки (глобулины, альбумины, муцины), называемые алластными, - 5,7. Элементарный химический состав основных белков кости приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Химический состав основных белков соединительной ткани фибриллярный белок. Он способен сильно набухать в ней с образованием студней, причем масса его при этом увеличивается в 1,5-2 раза. Нативный коллаген также нерастворим в органических растворителях степени подвергается воздействию разбавленных кислот, щелочей, растворов солеи и протеолитических ферментов [25,26.27].

Молекула коллагена построена из трех полипептидных цепочек, скрученных вместе вокруг общей оси. При нагревании коллагена в воде до 63 С его волокна деформируются, изгибаются, длина их сокращается в результате усадки до 1/3 первоначальной величины. Одновременно с этим он становится более эластичным. Такое изменение свойств коллагена при нагревании называется свариванием. Этот процесс является необратимым и свидетельствует о денатурации его. При дальнейшем нагревании в воде из коллагена могут быть получены желатин и клей [28,29,30].

В коллагене отсутствуют незаменимые аминокислоты триптофан, цистин %, оксипролин 13 %. Вследствие отсутствия незаменимых аминокислот коллаген относится к неполноценным белкам [31,32].

После денатурации коллаген расщепляется трипсином и другими протеоіштическими ферментами более или менее полностью с образованием пептидов. Установлено, что белки мышечной ткани в сочетании с соединительнотканными белками, главным образом коллагеном, обладают повышенной биологической ценностью.

Эластин не растворяется в холодной и горячей воде, в растворах солей и органических растворителях, разбавленных кислотах и щелочах. Даже крепкая серная кислота оказывает на него слабое действие. Эластин характеризуется низким содержанием триптофана и метионина, гистидина и одновременно высоким содержанием глицина 29,9 %аланина 18,9 %пролина 17 % и валина Ретикулин является неполноценным белком, так как не содержит триптофана.

Он устойчив к воздействию крепких кислот и щелочей на холоде.

g его составе содержится 4 % углеводов. Ретикулин устойчив к действию трипсина, но расщепляется ферментом коллагеназой.

При производстве мясных продуктов, содержащих соединительную ткань широко используется предварительная обработка вторичного сырья, целью которой является «ослабление» структуры фибриллярных белков и перевод их в наиболее усвояемую форму [10,33,34,35]. Технология производства ком бин ированн ы х прод уктов вкл ю чает п ред варител ьн ую обработку сы рья с целью получения паст, эмульсий, суспензий, белковых обогатителей или белковых комплексов [36,37,3839.40,41].

Кость является богатым источником минеральных биологически активных веществ. В ней содержатся макро- и микроэлементы. В костной ткани найдено 1 % кальциевой соли лимонной кислоты, что составляет 70 % общего наличия ее в организме животного. Содержание основных неорганических веществ кости приведено в таблице 4.

Таблица 4 - Содержание основных неорганических веществ кости Углекислый кальций увеличивается количество углекислых солей и уменьшается фосфорнокислых, что приводит к повышению их хрупкости.

Известно, что кость содержит оптимальное соотношение кальция и фосфора (примерно 2:1). которое наиболее благоприятно для организма человека и животного [42,43]. Так, неорганическая часть костной ткани содержит 21-25 % кальция и 9-13 % фосфора.

После прокаливания кости оставшаяся минеральная часть сохраняет форму кости, но делается хрупкой. Минеральный состав костной ткани кроме фосфата кальция включает карбонат кальция, фосфат магния, фторид и хлорид кальция, железа, натрия, калия и другие микроэлементы.

При обработке костной ткани кислотами (например, соляной или фосфорной) минеральные вещества растворяются. Остаток, представляющий собой о р г а н и ч е с к у ю часть костной ткани, становится гибким, мягким и называется оссеином. Он построен в основном из коллагена, а также включает небольшое количество оссеомукоида^ альбуминов, глобулинов и др. Процесс получения размягченной кости называют мацерацией.

Несмотря на видимую инертность, прочность и малую подвижность в костях происходит постоянный обмен веществ и возобновление тканевых элементов.

Минеральные вещества наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами, являются важными элементами питания. Они играют ключевую роль во всех процессах, происходящих в организме человека, содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, имеют важное значение для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей [44].

Дефицит минеральных веществ снижает сопротивляемость организма различным заболеваниям, ускоряет процесс старения, усиливает отрицательное воздействие неблагоприятных экологических условий. препятствует формированию здорового поколения.

В настоящее время более 2 млрд. человек на земном шаре страдают от нехватки минеральных веществ [43, 44]. Даже в С Ш А и Западной Европе потребности в минеральных веществах удовлетворяются менее чем на 70 %. По данным ФАО/ВОЗ остеопороз занимает четвертое месго после сердечно­ сосудистых заболеваний, рака и диабета [45, 46].

Кальций относится к наиболее дефицитным минеральным веществам. Он влияет на обмен и усвоение организмом пищи, повышает устойчивость к инфекциям, укрепляет кости и зубы, необходим для свертывания крови. 99 % кальция сосредоточены в костях. Исследования показывают, что организм человека не получает кальций в достаточном количестве [4447]. Если в организме не хватает кальция, то это приводит к слабости скелета, остеопорозу, болезненности и кровоточивости десен, кроме этого вызывает гиперактивность, нервозность, хрупкость ногтей, бессоницу, ухудшение слуха, гипертонию, депрессию. В таблице 5 приведены данные о дефиците кальция в благополучных с точки зрения питания странах ЕС (Европейского Союза) [44].

Решением этой задачи может быть прием соответствующих препаратов или употребление пищи, обогащенной кальцием [46,47, 48 50].

Фосфор является основным звеном в механизме энергетического обмена в организме человека. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) обеспечивает энергией все процессы обмена веществ в организме, деления клеток и их роста.

Таблица 5 - Ежедневная потребность в кальции и его фактическое потребление в странах ЕС в 2000 г.

Категория населения Потребность, мг/сут.

Фосфор необходим для нормального функционирования нервной системы, сердечной мышцы, поддерживает кислотно-щелочной баланс крови.

соли и жидкости в организме и т.д. Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, обладает защитными свойствами при избытке натрия и Магний играет важную роль в регулировании роста организма, в обмене веществ и делении клеток. В организме человека содержится 20-30 мг магния 70 % которого входит в состав костей в комплексе с кальцием и фосфором, остальные 30 % распределяются в тканях и жидкостях. Магний является одним из мощных активаторов ферментов, от которых зависит усвоение белка и других органических веществ [51]. Поэтому недостаток магния вызывает ослабление и даже прекращение функций иммунной системы организма, благоприятствует возникновению лейкемии.

При нехватке меди, которая участвует в синтезе коллагена в организме, повышается хрупкость кости.

При нехватке железа возникает анемия … общеизвестное заболевание, связанное с недостатком железа. Железо требуется организму для синтеза фермента катал азы, который является антиоксидантом и борется в организме со свободными радикалами [52]. Железо играет ключевую роль во многих биохимических реакциях: присутствует в энзимах, ответственных за перенос электронов, активацию и транспорт кислорода.

Нехватка марганца вызывает неприятности в работе кишечника, замедление роста волос, ногтей хрупкость костей, потерю веса. Остеопороз, рахит, мышечная слабость, плохое усвоение кальция все это при дефиците м арганц а.

Цинк - важнейший элемент. Его недостаток приводит к неприятностям с почками, потере памяти, шум в ушах, диарее, бесплодию и т.д.

возможности использования белковой части костной ткани показал, что особенности состава и свойств костного сырья обуславливают необходимость многовариантных подходов к решению проблемы рационального продукции. Уровень деструкции макромолекул биополимеров, входящих в состав костной ткани зависящий от интенсивности физико-химического воздействия, предопределяет качественные характеристики и область При воздействии на кость соляной кислоты нерастворимые кальциевые соли переходят в растворимые и выводятся из сырья, оставшаяся часть является органической белковой основой кости, которая может быть использована для производства пищевых продуктов.

Содержащийся в кости мозг является генератором различных клеток крови, от нормального состояния которой зависит внутреннее дыхание тканей организма.

Костный мозг содержит жир, фосфатиды, холестерин, минеральные и белковые вещества. Выход желтого костного мозга составляет (17 - 22) % массы трубчатой опиленной кости в зависимости от ее размера и формы [8.10].

Химический состав костного мозга отличается от вида, возраста и пола животного, а также от кости, из которой он получен. Чем упитаннее животное, тем больше жира содержит костный мозг. В костном мозге содержатся также витамины группы A, D, Е. В частности, витамин D способствует нормальному отложению солей кальция и фосфора в кости [10].

Содержание витаминов в костном мозге составляет 2,8 мг%.

Жирнокислотный состав костного мозга во многом определяется его видом, а также костью, из которой он получен, возрастом и полом животного, составом корма. В костном мозге содержится олеиновой - 47,4 % - 78 %, стеариновой и пал ьм итиновой к и с л о т — 7,8 % - 1 6, фибриногена^ 1 % глобулина, 1,52 % альбумина, а также железосодержащий Особыми биологическими свойствами обладает жир кости. При голодании он оказывает влияние на регулирование обмена белка, экономит его расходование. В процессе лактации кость, как известно, подвергается усиленному рассасыванию, так как является основой для формирования минерального компонента молока.

Особыми свойствами обладает и углеводная часть кости. В кости теленка, например, содержится 63,75 % коллагена, 25,3 % хондроитинсульфита, 3,69 % кератансульфита, 0,5 % сиаітовой кислоты, 9,6 % прочих соединений. Сиаловая и сульфитированные углеводы мощное обезвреживающее средство организма. Недаром именно кость принимает на себя основной улар при отравлении тяжелыми металлами (ртутью, свинцом, цинком и др.), а также при лучевом поражении и заражении окружающей среды радиоактивным стронцием как основным радионуклидом, образующимся при ядерном взрыве.

В связи с этим запас костных препаратов, выработанных из чистой кости, имеет огромное значение.

структурирование, которые необходимы для построения оболочек клеток, их происходит усвоение и превращение в опорную ткань кальция и фосфора.

Добавление костной муки в рацион малолетних детей положительно сказывается на развитии их зубов и является хорошей профилактикой кариеса [54-57].

Взрослые и особенно пожилые люди нередко страдают разрежением кости, ее хрупкостью. В большей степени это связано с чрезмерным использованием в пище белка, особенно мясного, который активизирует деятельность иаращитовидной железы и секрецию ее гормона.

Правильный технологический подход обеспечивает максимально полное использование мясного, костного и другого сырья не только по количеству, но и по качеству. Это в совокупности лает высокий положительный эффект физиологической полезности и позволяет производить продукты диетического и специального назначения.

Мясо всех категорий одинаково реагирует на температурное воздействие.

Костная, соединительная и жировая ткани мяса в свою очередь оказывает защитное действие на мышечную и иеренхиматозную ткани [39). Поэтому при более полноценные мясопродукты не только вследствие взаимообогашения, но взаимозащиты от воздействия тепла.

Таким образом, многочисленные исследования показывают, что кость является источником сырья, позволяющая повысить эффективность использования мяса и выработать готовые мясные продукты более высокой биологической ценности с содержанием белка от 10 % до 20 % к их массе, поэтому проблема наиболее полного ее использования приобретает особое значение. Из анализа научно-технической информации следует заключение о целесообразности применения костного сырья при производстве комбинированных продуктов (мясных начинок, паштетов, рубленых полуфабрикатов, вареных колбас, соси сок, сарделек и др.).

1.2 Реологические свойства измельченного мясного сырья Измельченное мясное сырье используется в основном для производства колбасных изделий и продуктов мажущейся консистенции.

В измельченном мясном сырье - фарше, предназначенном для колбасного производства^ содержится до 80% влаги. Ее содержание и формы связи, в основном с белковыми компонентами фарша, влияют на величины структурно­ механических (СМ Х) и других свойств и предопределяют качество готовых изделий. Свойства и состояние белковых веществ зависят от многих факторов:

природных особенностей животного, pH среды, растворов солей и электролитов, температуры, изменение их структуры вследствие посмертного окоченения и степени механического разрушения. По отношению к воде Л.А.

Соколов делит белковые вещества животного происхождения на фибриллярные и глобулярные [58].

Фибриллярные белки образуют трехмерную пространственную решетку, которая срастается по длине, и обладает резко выраженной способностью к набуханию за счет внедрения молекул воды внутрь пространственной решетки.

Глобулярные белки образуют монодисперсные водные растворы, располагаясь таким образом, что гидрофильные цепи создают обращенную в воду гидрофильную поверхность глобулы, а гидрофобными участками взаимно притяіиваются за счет межмолекулярных Ван дер • Ваальсовых сил.

Колбасный фарш представляет собой сложную дисперсную систему, дисперсной средой которой служит вода, а дисперсной фазой - частицы измельченных мышечных тканей мисцелы и макромолекулы. По типу структуры она по классификации П.А. Ребиндера [59] относится к коагуляционным. Дисперсная фаза образует сплошной каркас за счет межмолекулярных сил, прочность которого зависит от наличия и толщины гидратного (сольватного) слоя. Толщина сольватного слоя соответствует минимуму свободной энергии. Водно-белковая фаза, представляющая сольватную оболочку вокруг жировых частиц, образует эмульсию, устойчивость которой зависит от количественного соотношения жира и мышечной ткани [60]. Наличие тонкого устойчивого гидратного слоя дисперсной среды препятствует дальнейшему сближению частиц. Поэтому коагуляционные структуры обладают характерными механическими свойствами. Наличие тонкого устойчивого гидратного слоя объясняет и самопроизвольное восстановление после разрушения (тиксотпопию) коагуляционных структур [59]. Однако тиксотропность исчезает при обезвоживании далее определенного предела и при воздействии высокой температуры. Коагуляционная структура превращается в конденсационнокристаллизационную.

При воздействии температуры конденсационно-кристаллизационная структура получается устойчивой вследствие денатурации белков.

СМХ колбасных фаршей, как коагуляционных структур, зависят от особенностей строения и размеров дисперсной фазы, доли дисперсионной среды и их взаимодействия. Так как в колбасных фаршах дисперсионной средой является вода, то СМХ находятся в прямой зависимости от количества и формы связи влаги с дисперсной фазой.

В.Д Косым предложен ряд приборов и устройств для измерения СМХ фарша, как в статике, так и в динамике процессов механической обработки [61].

Применение этих приборов и устройств позволяет осуществлять контроль за свойствами ф^рша на всех стадиях его приготовления.

В колбасном фарше вся вода удерживается многообразными формами связи [62]. Из них наиболее связана адсорбционная влага. При этом наиболее связанная адсорбционная влага очень мало влияет на СМХ. Часть воды является осмотически связанной, которая удерживается за счет более высокого осмотического давления, чем в окружающей среде. В капилярно-пористых материалах значительная часть влаги удерживается также каішллярами и норами. Для некоторых мясных продуктов установлены границы мономолекулярной и лолимолекулярной влаги 5-10%; полимолекулярного слоя и микрокапиллярной влаги 25-30%; влаги микро- и макрокапилляров 50-55%.

Таким образом, колбасный фарш в сыром виде представляет коагуляционную структуру готовая колбаса • конденсационно-кристаллизационную [оЗ].

Поведение колбасного фарша, как «степенной жидкости» в напряженнодеформационном состоянии может описываться уравнением Гершеля-Балкли:

где: В' - значение вязкости при единичном значении градиента скорости;

п - индекс течения, который определяется из выражения. напряжение сдвига.

В колбасном фарше при воздействии деформационных напряжений наблюдается аномалия вязкости, т.е. пространственная структура разрушается и вязкость его изменяется. В этом случае ее назьшают эффективной вязкостью (л ) наклона линии которой характеризует темп разрушения структуры и определяется по формуле m - n - 1.

Реологическая кривая колбасного фарша, как твердообразного ре­ ологического тела по П.А. Ребиндеру и Н.В. Михайлову [64], имеет S-образный характер.

Основными сдвиговыми характеристиками является пластическая r]„ и эёЛективная г| вязкости и период релаксации хр, наибольшая вязкость не разрушенной структуры и вязкость предельно разрушенной структуры у\т ;

модули упругости G, пределы текучести, условно-статистическое и динамическое ПНС 0. прочность структуры при упруго-хрупком или эластичном разрыве т, и пластично-вязком разрушении г. Значения характеристик для различных процессов различны. При механической обработке колбасных фаршей свойствами, наиболее полно характеризующими протекание процесса, являются вязкость и предельное напряжение сдиига [64].

Основным требованием технологии производства вареных колбасных изделий является диспергентное состояние компонентов фарша и связанное состояние влаги и жира в течении всего технологического процесса.

диспергированных систем определяется оптималыгым развитием процеса влаго- и жиросвязывания при приготовлении фарша и его устойчивостью при термической обработке. Влагосвязывающая способность (ВСС) является одним из важнейших показателей сырого фарша вареных колбасных изделий. В результате происходящих в процессе термической обработки физико-химических и коллоидно-химических изменений часть воды и жира, связанные сырым фаршем отделяются в виде потерь массы или бульонных и жировых отеков. В составе фарша остается удержанная влш'а и жир, количество которых характеризует соответственно влагоудерживающую и жироудерживающую способность фарша Исходя из вышеизложенного можно прийти к заключению, что СМХ фарша являются интегральными показателями, отражающими особенности строения и состава исходных материалов и развития процессов, приводящих к созданию таких сложных многокомпонентных систем, какими являются фарши вареных колбас, паштетов и мясных хлебов.

Глава 2. М еха н иче ска я обработка м ясного и м ясокостного сы рья 2.1 Измельчение мясного и мясокостного сырья При механической обработке сырье животного происхождения - туши убойных животных подвергаются постадийно крупному, среднему, мелкому и тонкому измельчению. Крупное измельчение, размер кусков более 50-10 3 м происходит при расчленении туш, пол>туш7 отрубов, обвалке, жиловке, распиловкеотделении эпифизов трубчатых костей и т.д. При среднем и мелком измельчении (размер кусков (1-50) 10'J м) для мясокостного сырья применяются силовые измельчители, дробилки, волчки-дробилки а для мягкого сырья (мышечной, жировой и соединительной тканей) в основном волчки. По конструкции волчки имеют ряд недостатков, главным из которых является неравенство их пропускной и режущей способностей. Чаще всего пропускная способность больше режущей. То есть, шнек придавая давление кусковому мясу, пропускает его больше, чем режущий механизм успевает измельчать‘ В результате возникают обратные перетоки фарша Для устранение этих недостатков, на основе анализа технологических и эксплуатационных характеристик [65] режущего механизма, для уравнивания режущей и пропускной способностей, создано добавочное давление в пространстве между решетками которое достигается за счет разработанного ножа с косопоставленными лопастями, режущая кромка которого состоит из двух участков (криволинейного и прямолинейного), расположенных последовательно и эксцентрично по отношению к оси ножа. Разработана инженерная методика расчета процесса измельчения мясного сырья ножами традиционной и разработанной конструкций [66.67] При тонком измельчении сырья на качество готовых изделий влияет тип измельчающей машины (кутгер куттер-мешалка. агрегаты для тонкого измельчения и прочие машины) [61]. Это заключается во времени достижения оптимальных СМХ измельчаемого продукта, но процессы на всех машинах аналогичны и зависят от их кинематической характеристики Q. При тонком измельчении происходит резкое изменение СІСХ, в результате которого происходит не только физико-механическое разрушение ткани, но и химические изменения [64] Измельчение клеток в процессе куттерования мяса способствует увеличению общей поверхности взаимодействия с водой, освобождению белков, увеличению связанной влаги и изменению форм связи воды с фаршем. Также происходит повышение температуры в области резания, что может привести к денатурации белков. Поэтому процесс куттерования ведут с добавлением холодной воды и льда.

При кутгеровании частицы фарша должны связывать такое количество воды, которое превращает их в однородную гомогенную массу, обладающую определенными СМХ. Процесс резания в машинах для тонкого измельчения сопровождается выделением большого количества тепла, что вызывает повышение температуры сырья и может привести к денатурации белков, изменению ВСС и СМХ продукта [68]. Эти обстоятельства обусловливают необходимость правильного расчета оптимальной продолжительности измельчения и соблюдения постоянства геометрических и механических характеристик режущих органов машин.

Основной характеристикой куттеров, как и других машин для измельчения является их режущая способность. Она зависит от динамики резания и определяется по формуле [69] где г - количество ножей; п частота вращения ножей; Fg - плошадь сечения ножом слоя фарша за один оборот; М - масса фарша в куттере.

Для машин тонкого измельчения, имеющих режущую пару нож-решетка, режущая способность определяется:

где D — диаметр решетки; к - число лезвий на ножах; ц - коэффициент использования площади решетки под отверстия для прохода мяса; т показатели степени при числе оборотов ножей, причем т < У.

Значения режущей способности необходимы при расчете общей кинематической характеристики измельчающих мшііин и длительности измельчения.

По данным Г.В. Бакунца, при резании ножами с выпрямленными лезвиями быстрее возрастает липкость, уменьшается расход энергии и длительность процесса, замедляется повышение температуры. Однако резание при куттеровании должно быть скользящим, а лезвие ножа наклоннымчто обеспечивает смещение продукции по лезвию и разрезание не только мышечной, но и соединительной ткани.

По данным Клименко такого резания мяса существует зависимость где рп -нормально составляющая сопротивления резания, НУсм; р 0 - усилие для случая резания без скольжения, Н/см; с абсолютное значение скорости скольжения, м/с.

При измельчении сырья в куттере процесс ведется в открытой чаше или под вакуумом. В первом случае возможна некоторая аэрация фарша вследствие взаимодействуя измельченного мяса и жира с большим количеством воздуха, 4X0 создает благоприятные условия для протекания окислительных процессов.

Куттерование под вакуумом [70,71,72J позволяет получить фарш и готовые изделия более высокого качества за счет повышения СМХ, улучшения их цвета, вкуса, и исключения образования крупных пор и воздушных пустот.

Колбасные изделия, выработанные под вакуумом, более длительно сохраняют вкус и запах. Это объясняется тем, что вакуумная среда предупреждает быстрые окислительные реакции в жире. Гистологические исследования показали, что в образцах колбасы, выработанной при использовании вакуума* содержится меньше пор и воздушных пустот и наблюдается более плотная компоновка мелкозернистой массы. Глубину вакуума следует выбирать в соответствии с сортностью обрабатываемого мяса и рецептурой фарша. При обработке мяса, плохо связывающего воду, или при рецептуре с повышенным содержанием влаги рекомендуется более глубокий вакуум, чем при обработке мяса, хорошо связывающего воду. Применение вакуума существенно сокращает энергетические затраты на куттерование.

Наиболее широкие и комплексные исследования были проведены A.B.

Горбатовым и В.Д. Косым по изучению влияния жирности, влажности и продолжительности куттерования на изменения СМХ и других характеристик фаршей и готовых колбас [73-78].

Процесс куттерования состоит из трех основных периодов [64 (с. 161)].

Первый период (подготовительно-начальный) составляет 60-180 с, величины СМХ уменьшаются, мышечные волокна интенсивно измельчаются (примерно в 4-5 раз), поверхность раздела резко увеличивается, но добавленная вода и лед не успевают связаться, происходит уменьшение СМХ фарша.

Во второй период куттерования размер соединительной ткани изменяется незначительно, а мышечные волокна измельчаются и уменьшаются в 1,5*2 раза Происходят коллоидно-химические изменения, фарш переходит в аморфное состояние, вследствие полного насыщения влагой мышечных волокон и набухания частиц. Оставшиеся мышечные волокна равномерно распределяются по всей аморфной массе. Влага более прочно связывается. Это вызывает упрочнение структуры. Значения СМХ фарша увеличиваются.

В третьем периоде происходят измельчение оставшихся мышечных волокон и соединительной ткани, увеличение температуры, аэрирование массы.

Это способствует изменению форм связи влаги и вызывает резкое уменьшение величины СМХ.

Экстремальным значениям СМХ соответствуют другие экстремальные значения (ВСС, выход), а длительность процесса, при котором фарш достигает экстремальных значений свойств, называется оптимальной продолжительностью куттерования.

За оптимальною продолжительность куттерования принята длительность процесса, при которой все показатели фарша и готовой продукции достигают оптимальных значений. A.B. Горбатов сделал важный практический вывод о том, что оптимальная продолжительность механического воздействия (куттерование и др.) и оптимальный химический состав сырья содержание влаги, жира и пр., соответствуют эталонным условиям его обработки и позволяют получить готовый высококачественный продукт с эталонными значениями смх и требуемыми технологическими показателями А налитическое описание двух основны х периодов куттерования проведено Г.В. Бакунцем [79,80]. Для комплексной характеристики процесса куттерования - крутящего момента на шаровом вискозиметре Бакунц вывел уравнение где Mo ~ начальный крутящий момент; продолжительность куттерования; а, измельчающей машины, но различные для каждого вида фарша.

Путём преобразования уравнения получена зависимость для вычисления оптимальной продолжительности куттерования [64] Однако формула (7) не учитывает влияния технологических характерис­ тик фарша (влажности, жирности), имеет частный характер и дает хорошее совпадение для русских сосисок, а для фарша докторской колбасы заниженные результаты.

А.И. Пелеев [81] привел зависимость между липкостью и длительностью куттерования зависящие от вида сырья, назначения фарша и интенсивности куттерования; г • длительность куттерования с.

Оптимальная длительность куттерования (значения сдвиговых свойств максимальны) зависит от влагосодержания фарша. Влагосодержание фарша, при котором длительность куттерования минимальна, называется оптимальным влагосодержанием а минимальная длительность куттерования т. Влагосодержание готовых изделий при и т будет оітгимальным влагосодержание готовых изделий. При оптимальном влагосодержании влага связана наиболее прочно. При отклонении н от критического значения связь влаги с материалом становится менее прочным и отделение влаги при термообработке увеличивается.

Оптимальные влагосодержан ия фарша и готового п р о д у к т а зависят от содержания говядины в фарше {mP€ и подчиняются следующим зависимостям [64] содержание говядины от общего количества сырья, в долях единицы.

где: т Минимальное значение критической продолжительности куттерования при оптимальном влагосодержании и жирности является оптимальной (эталонной) продолжительность куттерования [61]. Характеристики фарша и готовых изделий при этих параметрах эталонные.

Ниже приведено уравнение общего вида для расчета основных значений СМХ для разрушенной и не разрушенной структуры [64] г, =сх/?[(о+в-фя)-(а|+в1 ф ^ Л где: z,- СМХ (т0,т^,т]а ) фарша куттерования: и - влагосодержание фарша; ф„- жирность фарша; a,, в. эмпирические коэффициенты, численные значения которых различны для разных СМХ.

Для расчета оптимальной продолжительности куттерования при оп­ тимальном влагосодержании В.Д Косым получена зависимость [6 1 ],в которой обобщенная кинематическая характеристика зависит от типа измельчающей машины где:105- коэффициент, м7(кг^).

Гистологические исследования и замер эффективного диаметра частиц показали, что экстремум соответствует оптимальной продолжительности куттерования при оптимальном влагосодержании [61].

Конструктивной особенностью измельчающего механизма современных куттеров является наличие быстровращающегося ножевого устройства с комплектом серповидных ножей, которые могут быть с несколькими ре­ жущими кромками. Как показали исследования А.И. Пелеева, Г.В. ьакунца, Г.Е. Лимонова и др., форма ножей и скорость их вращения существенно влияют на куттерование и качественные показатели фарша. Сравнительные испытания серповидных и прямых ножей, проведенные Г.В. Бакунцем в производственных условиях при куттеровании говяжьего мяса высшего, I и И сортов, предварительно измельченного на волчке через решетку с отверстиями диаметром 3 мм, определили преимущества прямых ножей. Темп роста температуры фарша высшего сорта снижался на 25%. I сорта на 15%,II сорта — на 11% по сравнению с темпом роста температуры при куттеровании серповидными ножами. Расход электроэнергии уменьшался в среднем на 17%.

проанализированы работы трех типов режущих инструментов куттера:

серповидной формы, прямой и серповидной с двумя режущими кромками. При этом частота вращения ножевого вала к>ттера составляла 104,7 и 157 рал/с, длительность куттерования 60 120 и 180 с. Качество механической обработки фарша оценивали по СМХ (вязкости, предельному напряжению сдвига^ напряжению среза), а также по величине, напряжения среза обработанной колбасы и по их органолептическим показателям. При куттеровании ножами прямой и серповидной формы с двумя режущими кромками при частоте вращения ножевого вала 157 рад/с фарш и изготовленные из него образцы колбас имели лучшие реологические и органолептические показатели. Энергетические затраты на куттерование прямым и серповидным с двумя режущими кромками ножами на 10%, ниже энергетических затрат на к\ттероваіше обьгчным серповидным ножом. В то же время в отдельных экспериментах исследователями были получены фарш и готовая продукция с лучшими реологическими свойствами при кутгеровании фарша серповидном ножом с двумя режущими кромками при частоте вращения 157 рад/с, чем при куттеровании прямым ножом при одинаковом расходе мощ­ ности [82,83]. С увеличением скорости резания повышается влияние формы режущих инструментов на реологические и другие показатели фарша и готовой продукции. Хорошее качество измельчения и снижение расхода энергии отмечено при работе серповидных ножей с четырьмя режущими кромками, выполненными под определенными углами, по сравнению с ножами обычной серповидной формы.

Исследования реологических свойств фарша при различной скорости резания ножей куттера и продолжительности куттерования показали, что с возрастанием скорости резания повышается вязкость фарша. При этом обший расход энергии на измельчение не увеличивался за счет сокращения длительности куттерования [84]. Максимальная вязкость (636 Па^с) и наилучшее качество (по органолептической оценке) были у фарша, куттерованного 120 с при частоте вращения ножей 314 рад/с.

А.Г. Бареян исследовал основные способы повышения износостойкости и долговечности ножей кутгероврассмотрел и проанализировал особенности резания лезвием и основные факторы, влияющие на износ ножей. Показано, что наибольший эффект для увеличения долговечности дает применение эффекта самозатачивания. Этот эффект возможен при получении двухслойного или многослойного ножа с различной твердостью слоев [85]. Соотношение твердости более износостойкого слоя к твердости менее износостойкого слоя должно находиться в пределах 18-22.

Для количественной оценки эффекта самозатачивания [85] взелено понятие безразмерного критерия самозатачивания где ІА Ів, le - векторы скоростей линейного изнашивания, равные величинам линейного износа; - угол заточки лезвия ножа.

При значении К ^ І наблюдается эффект самозатачиванияпри KC имеет место затупление лезвия, и наоборот, при К с[стс]. (2.13) Для случая перемешивания (минимальная возможная скорость перемеши­ вания) Е = 1• При перемешивании пищевых продуктов перемешиваемая система дополнительно претерпевает структурные изменения [81,91].В мясной промышленности эти изменения изучены слабо. В литературе встречаются отдельные данные, но они не отражают суть происходящих изменений.

С.И. Сухановой [92 были исследованы : влияние продолжительности перемешивания на реологические свойства фарша и готовой продукции и на ее качество. С>ть экспериментов заключалась в изучении влияния предварительного перемешивания фарша с дальнейшим тонким измельчением на эмульситаторе. Было установлено, что при изменении длительности перемешивания, реологические характеристики не остаются постоянными, они достигают своих экстремальных значений при оптимальной продолжительности механической обработки. Оптимальная продолжительность механической обработки фарша сосисок русских и молочных составляет 480 с.

а свиных 300 с. Однако эти данные, представляя несомненный интерес, носят частный характер, нет зависимостей от влагосодержания и жирности.

Проф. А.И. Пелеев [81] принимает за определяющий фактор, перемешиваемой массы липкость и дает определение длительности процесса смешивания и вымески фарша зависимостью где: с0 и с - исходная и заданная конечная липкость продукции, Н/с\Г; а й в постоянные, зависящие от числа оборотов и формы лопастей, вида сырья и назначения продукции, определяемые экспериментальным путем (причем а>0, вт найти применение для вареных колбас, мясных хлебов, паштетов и дргих изделий [131J.

Так, например, установлена возможность замены до 10% жилованной полужирной свинины в фарше «Столовой» вареной колбасы I сорта пищевыми эмульсиями, приготовленными на основе гороха или фасоли и пищевого саломаса и содержащими около 5 %-8 % белков и 20 %-30 % жира. Колбасы, выработанные с применением эмульсий, имеют товарный вид. вкусовые, качества и стойкость при хранении, соответствующие обычным колбасам [136] Использование жировых эмульсий при изготовлении вареных колбас позволяет значительно увеличить водосвязываюіігто способность фарша. Это обусловлено тем, что в жировой эмульсии значительная часть влаги прочно а в результате с группирования и прочного удерживания молекул воды С у г сольватных оболочек жировых шариков [131].

в0 СЛИ Ж И р, добавляемый в фарш, вводится в виде эмульсии на куттере ^ тся сложная комплексная система белок-вода-жир, отличающаяся 0 стойкостью. В этом случае удерживание влаги происходит не только едствие поглощения ее мышечной тканью, но и в результате удерживания ее стабильной жировой эмульсией. При сближении (столкновении) частиц фарша с жировыми шариками в процессе измельчения влага, удерживаемая вокруг защитных оболочек, не успевает выдавиться, так как защитные оболочки, обладающие упругостью и механической прочностью, соприкасаются значительным разрушающим усилиям. Таким образом, количество связанной влаги в фарше возрастает, что улучшает качество готового продукта [135].

Введение жировых эмульсий при изготовлении сосисок, сарделек позволяет резко сократить выдержку мяса в посоле и использовать в колбасном производстве сборный и костный жиры [136]. Кроме того, при введении в фарш жира в виде эмульсии получается равномерное распределение его в фарше готового продукта и снижаются потери влаги при термической обработке.

Так, например, специалисты Московского мясокомбината в производственных условиях вводили жировые эмульсии после охлаждения до 15-18 °С в количестве 20-25 % при составлении колбасного фарша на куттере.

Эмульсию добавляли после 3-4 минут куттерования. В опытных партиях вареных колбас, в которые вводили эмульсию, определенное количество жирной свинины заменяли полужирной. Это позволило сохранить содержание жира в готовом продукте на постоянном уровне. Установлено, что при введении жировых эмульсий получают готовый продукт хорошего качества из размороженного мяса без предварительной выдержки в посоле. Этот продукт удерживает количество влаги, которое обеспечивает его высокое качество при достаточно высокой влажности [136].

Введение жировых эмульсий позволяет регулировать состав продуктов и получать готовый продукт с заданными СМХ. Введение жира в виде эмульсии обеспечивает равномерное распределение его в структуре фарша, позволяет вводить в состав фарша жиры, имеющие диетическое значение. Жир не отделяется от арша что исключает образование жировых отеков.

Использование стабильных водно-жировых эмульсий в производстве колбасных изделий представляет особый интерес в связи с повышенной усвояемостью организмом жиров в высоко дисперсном (эмульгированном) состоянии [138].

Для получения жировwx эмульсий пригодны гомогенизаторы различного т а, коллоидные мельницы, звуковые гидродинамические установки.

Смесь компонентов, состоящую из 20 % крови, 45 % жира, 5 % казеината натрия и 30 % воды, подвергали эмульгированию на гидродинамической установке при температуре (45-50)°С в течение 5 минут. При оптимальном Режиме получали высокодисперсную стабильную эмульсию. Введение от 5 % До 15 % эмульсии в фарш вареных колбас взамен полужирной свинины не снижает пищевой ценности и обеспечиваел хорошие органолептические показатели готовых колбасных изделий, а по содержанию белка и ряду реологических характеристик образцы продукции с крове-жировой эмульсией находятся на более высоком уровне, чем выработанные по существующей технологии [91].

Тулеуовым Е•.Мырзабаевым М.А. предложена технология производства соленых продуктов из конины, предусматривающая массирование с использованием белково-жировой эмульсии (БЖЭ) и крове-жировой (КЖЭ), способствующих повышению влагосвязывающей способности (ВСС) мяса, улучшению качества готовой продукции и повышению выхода на (10-12) %.

Многочисленные примеры использования эмульсий в качестве питательных напитков, заменителей молока, пастообразных эмульсионных продуктов. В их состав вводятся разнообразные компоненты: растительные масла, мед, витамины, минеральные вещества, белки растительного и животного происхождения, ароматизаторы, вкусовые вещества.

МТИММПом совместно с Институтом питания АМ Н СССР разработана технология двух эмульсионных сбалансированных продуктов для энтерального питания «Овалакт» и «Композит». Там же, предложено производить эмульсионный продукт лечебного питания. В состав его входят, %: говядина жилованная 55-70; масло сливочное 10-20; сухая кровь 4-6; масло растительное рафинированное 2-5; NaCl 0 1-1,0; казеинат 2-3,5; биологически активные вещества 0,03-0,039; вода - остальное количество. В зависимости от назначения продукта в него вводят витамины.

По мнению специалистов, наиболее приемлемая форма продуктов для лечебного питания - эмульсия, что обусловлено следующим: в процессе усвоения жир в пищеварительном тракте эмульгируется, что способствует увеличению поверхности его соприкосновения с ферментами, участвующими в пищеварении, и более быстрому усвоению его организмом, т.е. процесс эмульгирования - важный фактор в усвоении жира. Производство продуктов в виде эмульсий позволяет вводить с жировой или водяной фазами витамины и другие биологические активные вещества определенного состава и с установленным соотношением компонентов, необходимые для нормального функционирования и развития организма [139].

Для использования эмульсий в диетическом питании создаются новые комбинированные продукты с использованием жирового компонента, субпродуктов и бульонов, от их варки в совокупности с молочными и растительными белками. Так, получены колбасные изделия, в состав которых кроме мясного сырья, входит кукурузная мука и жиро-бульонная эмульсия, применение которых позволило получить комбинированные мясопродукты, сбалансированные по химическому и аминокислотному составу [140].

Разработана жиро-бульонная смесь с гомогенной, стабильной при хранении консистенцией, пригодной для использования в пищевых продуктах.

В состав рецептуры диетического продукта для питания больных ожирением в качестве источника полноценного белка включена конина, в качестве диетического компонента желатин, источника углеводов и пектина —тыква В технологии вареных колбас применена оелковая эмульсия и витамин С.

остав белковой эмульсии следую ий (кг на 1 0 кг сы 15; жир-сырец свиной 20; вода 65. В процессе приготовления белковой в нее вводили аскорбиновую кислоту. Достигнута хорошая эмульсии сохранность аскорбиновой кислоты г Доступность сырья и его невысокая стоимость, а также простота изготовления жировых эмульсий могут дать большую экономическую выгоду мясоперерабатывающим предприятиям и позволят увеличить производство колбас за счет использования белков животного и растительного происхождения. Применение жировых эмульсий дает возможность обходиться без длительной выдержки мяса в посоле, получить готовые мясные продукты с большим влагосодержанием, исключающее образование бульонных и жировых отеков. Кроме того, высокодиспергированное состояние жира в эмульсиях позволит повысить питательную ценность мясных продуктов, а также использовать их при производстве лечебных и диетических продуктов.

Глава 4. Производство ком бинированны х м ясны х продуктов В настоящее время известны многочисленные разработки, более совершенные технологии комбинированных мясных продуктов, обеспечивающие полную практически безотходную, переработку вторичного сырья на пищевые цели. При изготовлении комбинированных продуктов в фарш вносили инактивированные сухие дрожжи, казеинат натрия, концентрат сои, кровяную муку отдельно и виде композиции. Фарши расфасовывали в банки и стерилизовали. Оценка органолептических и технологи ческих свойств готовых продуктов показала, что добавление композиций белковых препаратов позволяет получать изделия с более качественными характеристиками, чем при использовании отдельных их видов.

Тулеуов Е.Т., Асенова Б.К., Искаков М.К. в рецептуре фарша для вареных, полу копченных колбас часть мясного сырья (10-20) % заменяли комбинированным белковым препаратом, (60-70) %представляющим собой белковую массу из слизистых и мякотных субпродуктов. Замена (10-15) % мясного сырья комбинированным белковым продуктом позволила повысить биологическую, пищевую ценность и усвояемость колбас. По органолептическим показателям они не отличались от контрольных образцов, имея лучший цвет на разрезе.

Камербаевым А.Ю. [156] разработанна регрессионно - гидратадионная технология получения пищевых добавок, основанная на оценке энтальпии связывания влаги компонентами, позволяющая установить регрессионный ряд (выбор основы и порядок добавления компонентов при получении пищевых добавок, эмульсий), который для полученного структурированного белкового обаготителя «Белостин» выглядит следующим образом:1. плазма крови убойных животных (80,2 %) с хлоридом кальция (0,5 %); 2 - мясокостный бульон (3.2 %); 3 •- молочная сыворотка (14,8 %): 4 —крахмал (1,3 %).

В СГУ имени Шакарима с целью рационального использования сырья специалисты кафедры «Технологии производства мясных, молочных и пищевых продуктов» разработали и разрабатывают белковые комплексы с заданными функциональными свойствами на основе комбинированного использования молочно-сывороточных белков, белкового препарата из органических комплексов, а также добавок, улучшающих вкус, цвет и консистенцию готовых продуктов. Для каждой группы колбас и консервов подобраны оптимальные варианты сочетания указанных компонентов;

обеспечивающие высокие влаго- и жиросвязывающие свойства готовых продуктов (комплексы белков называют эмульгаторами). Разработаны технология и оборудование, на которых вырабатывают указанные комплексы для изготовления вареных и полукопченных колбас, консервов, ветчины и т.д.

Ассортимент белков и добавок, включаемых в состав эмульгаторов и пищевого компонента, полученного путем растворения костной ткани, расширяется. Проведены исследования и установлена возможность применения костных белков пищевого компонента в производстве всех видов колбасных изделий.

Важнейшей задачей пишевой промышленности является разработка основ получения новых форм пищи, как качественно нового наарааіения і^нсиф икации производства продовольствия.

Новая технология позволяет повысить экономическую эффективность традиционных методов производства мясопродуктов, расширить объем и ссортимент производимых изделий. Она развивается в двух направлениях:

пол>^ение ^н^огов - готовых к употреблению новых пищевых продуктов, имитируюшис традиционные мясные изделия, и белковых обогатителей новых пищевых систем, перерабатываемых совместно с традиционными в мясные изделия [157].

Мясные продукты являются новыми формами пищи и имеют предпочтительное значение, чем аналоги. Это обуславливаетсяво-первых, тем, чхо сбыт комбинированных продуктов, практически неотличимого от традиционных мясных изделий, встречает меньше затруднений, чем сбыт аналогов. Во-вторых, для их получения могут использоваться те же производственные мощности, которые предназначены для выпуска традиционных мясных продуктов. В третьих, научные и технические проблемы получения белковых обогатителей с функциональными свойствами, необходимыми для тех или иных видов комбинированных изделий, менее сложны и в большей мере разнообразны (с уровнем замены мяса от 25 % до %), чем проблемы, возникающие при получении аналогов мясопродуктов, включая придания последним необходимого цвета, вкуса и запаха [158,159].

Сложившаяся в настоящее время неблагоприятная экологическая ситуация приводит к тому, что с пищей, воздухом и водой в организм человека и животных попадает большое количество ксенобиотиков - чужеродных соединений. Поступающие в организм ядовитые вещества детоксицируются главным образом в печени. Именно поэтому она наиболее часто поражается при острых и хронических отравлениях.

Ухудшение экологической обстановки сделали чрезвычайно актуальным поиск средств повышения резистентности организма к воздействию малых доз радиации, выведения радионуклидов из организма.

Современная наука рассматривает продукт и как источник соединений, регулирующих физиологические и гормональные процессы. Именно поэтому мощным фактором профилактики лечения при радиационном облучении может стать включение в рацион питания специализированных продуктов повышенной биологической ценности. Наиболее оптимальный путь повышения эффективности профилактики радиационных поражений человека обогащение традиционных продуктов питания биологически активными веществами, а также создание их новых композиций [159; 160].

Увеличение потребности в белковых продуктах и необходимость обеспечения рационального питания заключается в получении продуктов и искусственных продуктов питания на основе значительных потенциальных рес)рсов пищевого не используемого совершенно или используемого крайне нерационально, прежде всего, это относится к вторичным продуктам мясного производства (субпродукты II категории, кость, шкуры и т.п.), а также молочного производства (белки обрата молока и сыворотки).

Рост производства комбинированных мясных продуктов связан не только с экономией мясного сырья и рациональным использованием белковых препаратов. Одной из основных целей их создания является получение новых продуктов высокого качества, обладающих лечебно-профилактическим и специальным назначением.

4,1 Производство мясокостной пасты Мясокостную пасту вырабатывают из позвоночного столба убойных животных. У птиц отделяют окорочка. Мясокостная паста, как сырье, вследствие своей природы, может добавляться в различные комбинированные мясные продукты. Одним из основных требований при производстве мясокостной пасты наряду с санитарно —гигиеническими, является отсутствие посторонних примесей и отсутствие ощущение шероховатости при органолептической оценке. Это достигается при сверхтонком измельчении мясокостного сырья до размеров костной ткани до размеров (50-100) • 10"6 м и температуре обрабатываемого сырья ниже температуры денатурации и каогляции белков, входящих в его состав.

Операторная схема механической обработки мясокостного сырья.

Операторная схема позволяет оптимизировать режимные показатели технологического процесса в рамках фиксированной технологической схемы (рисунок 5).

Хребтовая, шейная и реберная части туш убойных животных или тушки птиц очищенные от внутренностей и отделенные от окорочков (трубчатых костей) (оператор 1),разделяются на куски размером (3-5) ‘ 10 2 м (оператор 2) и подается в силовой измельчитель, в котором измельчается до размеров (3-5) • 10 м (оператор 3).

Прошедшее силовой измельчитель сырье подается на охлаждение до температуры до 273 К (оператор 4). После охлаждения сырье подается в фаршемешалку куда добавляется холодная вода или лед (оператор 5).

Приготовленная таким образом масса подается в измельчитель для первичного тонкого измельчения (оператор 6). Далее мясокостное сырье подается на охлаждение до температуры до 273 К (оператор 7). После охлаждения сырье подается в измельчитель для вторичного тонкого измельчения до размера 3- •10-6 м (оператор 8). Из измельчителя продукт выгружается в формы для быстрого замораживания или подается на дальнейшую обработку [161,162,163 ] На основе операторной схемы механической обработки мясокостного сырья, разработана технологическая схема получения мясокостной пасты, которую можно использовать в качестве добавок для замены основного сырья 10-50 %, при выработке комбинированньіх мясных изделийвареных колбас, сосисок, сарделек, паштетов, полуфабрикатов.

•4------------- - мясокостное сырье ^-------------- - кость трубчатая А - подсистема предварительного измельчения мясокостного сырья, операторы:1 - обвалки; 2 - крупного измельчения до 3-5 -10'" м; 3 - мелкого измельчения; К подсистема подготовки мясокостного сырья к тонкому измельчению, операторы: 4 охлаждения до 273 К; 5 —перемешивания; В ~ подсистема тонкого измельчения сырья, операторы: 6 первичного тонкого измельчения; 7 повторного замораживания; 8 вторичного тонкого измельчения до размера 3-5 10*6 м.

Рисунок 5 - Операторная схема механической обработки Технологическая схема производства мясокостной пасты приведена на рис. 6.

Мясокостное сырье подвергают сначала среднему измельчению до размеров частиц менее 50 -l u J м, затем мелкому измельчению до размеров частиц менее (2-3) -10 3 м. Полученный мясокостный фарш охлаждают, подмораживают до температуры 0 °С. К нему добавляют ледяную воду или чешуйчатый лед в соотношении 1:2 и перемешивают. Эту смесь подвергают первичному тонкому измельчению на ротационном измельчителе с зазором между ножами 50.106 м, затем охлаждают до температуры 0 °С и и вторично проводят тонкое измельчение. Готовую мясокостную пасту добавляют, как сырье при производстве комбинированных продуктов, сразу или домораживают и отправляют на хранение.

Рисунок 6 - Технологическая схема производства мясокостной пасты.

4.2 Технология получения пищевого компонента из кости Технология получения пищевого компонента из кости включает ее тепловую обработку с использованием реагента - творожной сыворотки с pH 4,3- Творожная сыворотка, проникая внутрь массы, расщепляет структуру костной ткани, при этом образуются коллоидные растворимые соединения. Под действием протеолитических ферментов, содержащихся в творожной сыворотке, происходит расщепление белковых веществ. Особое значение имеет фермент лактаза, образуемая бактериями и участвующая в расщеплении лактозы. Костная в сочетании с лактозой взаимодополняют друг друга, в результате чего усиливается их биологическое действие. Это связано с тем, что лактоза при тепловой обработке превращается в галактозу. При этом галактоза превращается частично в сиаловые кислоты, а частично в глукороновые кислоты, которые, полимеризуясь, формируют компоненты соединительной ткани, растворимые в воде (коллаген, эдестин и др.).

Температура 90-100 °С ускоряет процесс, позволяет разрушить структуру костной ткани и повысить растворимость соединительнотканных белков и изрлечь их из костного каркаса. При температуре ниже 90 °С длительность дрой^сса растворения коллагена увеличивается и процесс извлечения замедляется в 2-3 раза. Повышение температ>ры выше 100 °С нецелесообразно.

При указанных параметрах предлагаемого способа размеры частиц q j. ] мм обусловлены тем. что повышение дисперсности измельченной кости также способствует разрушению костной ткани, резко увеличивая поверхности частиц, что приводит к увеличению выхода пищевого компонента. При размерах частиц более 1 мм интенсивность выхода пишевого компонента падает.

Соотношение кости и раствора творожной сыворотки подобрано опытным путем. При меньшем соотношении воздействие сыворотки на кость недостаточно эффективно, а увеличение ее количества в 3-5 раз приводит к понижению физико-химических показателей.

Получение пишевого компонента из кости заключается в следующем.

Кость после обвалки промывают’ тонко измельчают до размеров частиц 0,1-1 мм, обезжиривают, загружают в реактор для извлечения белковых ве­ ществ и заливают раствором творожной сыворотки pH 4,3 в соотношении из расчета 3 кг раствора на 1 кг костей, выдерживают в течение 60 мин при по­ стоянном перемешивании со скоростью 200-300 об/мин при температуре 90- °С, затем доливают раствор творожной сыворотки до первоначальной отметки и продолжают варку 30 мин, повторяют еще 2-3 раза. Готовый продукт представляет собой светло-кремового цвета гомогенную массу с приятным запахом, свойственным творожной сыворотке, хорошо растворимую в воде.

Продолжительность процесса - 2-3 часа.

Выход пищевого компонента из 1 кг костей составляет 3,6-4 кг.

Сравнительная оценка химического состава конины и пищевого компонента из кости представлена в таблице 15.

Таблица 15 - Химический состав конины и пищевого компонента из кости 4.3 Производство белковых комплексов Получение белкового комплекса из пищевого компонента. Получение белкового комплекса с использованием пищевого компонента из кости и других компонентов осуществляется по технологической схеме представленной на рисунке 1.

Рисунок 7 - Технологическая схема производства белкового комплекса.

Кровь относится к числу наиболее перспективных источников белка животного происхождения. Значительный практический интерес представляет возможность использования коллагена кости с белками крови, что позволяет улучшить аминокислотный состав белкового комплекса.

Для производства белкового комплекса вначале в фаршеприготовительный агрегат (ФГІА) или в кутгер загружают бульон от варки субпродуктов (температура 80-85 °С), костный или конский жир (температура 70-75 °С), эмульгируют в куттере в течение (018- жировую эмульсию (БЖЭ) добавляют кровь цельную КРС (температура 20- °С), процесс эмульгирования продолжают еще (0 11-018)-103с. Полученную белково-жиро-кровяную эмульсию (БЖКЭ) в соответствии с рецептурой смешивают с пищевым компонентом из кости и куттерют в течение (0,18Jc. Полученный белковый комплекс по качественным показателям близок к мясному фаршу, имеет однородную структуру розового цвета.

Белковый комплекс охлаждают до температуры 2-4 °С и используют по назначению.

При хранении приготовленного белкового комплекса в течение 4-6 ч при іп е р аТУРе 2-4 С происходит незначительное изменение микробиальной мененности в сторону увеличения, без изменения характера микрофлоры.

остановки роста перед началом логарифмического характера мН0Жения. Исходя, из этого следует, что при длительном хранении белкового комплекса и не соблюдении режимов охлаждения и хранения может ивести к интенсивному развитию микроорганизмов, обуславливающих его порчу разработанная технология производства оелкового комплекса из нетрадиционного коллагенсодержащего сырья является не трудоемким процессом, при котором может быть использовано действующее оборудование мясокомбинатов и доступное, относительно дешевое вторичное сырье (таблицы 16,17).

16 Бактериальная обсемененность белкового комплекса Таблица Длительность Количество Характер микрофлоры Образец исследуе­ мой пробы Таблица 17 - Сравнительная оценка химического состава конины и белкового комплекса L_ Сравнительная оценка химического состава показывает, что по содержанию пищевых веществ белковый комплекс не уступает конине I и II категории.

Анализ данных показывает, что белковый комплекс по химическому аналогичен мясу конины I и И категории.

Щевая ценность любого продукта может быть оценена по степени ответствия его химического состава требованиям сбалансированности компонентов, определяющих потребность человека в основных пищевых веществах и экергии, для сохранения здоровья.

Теория сбалансированного питания отвечает оптимальным пропорциям отдельных пищевых веществ в рационах питания. Главное внимание при этом уделяется незаменимым компонентам пищи.

Соотношение между белками, жирами и углеводами принято 1:1,4:4, (для людей занимающихся умственным трудом) и 1:1,3-3.5 (при физическом труде). При оценке сбалансированности белков учитывают, что на белки животного происхождения должны приходится 55 % общего количества белка.

Пищевая ценность продукта тем выше, чем в большей степени его химический и аминокислотный составы соответствуют формуле сбалансированного питания.

Анализ мясной обрези конской показывает, что при наличии некоторого запаса незаменимых аминокислот, он не одинаков для всех них и, что такие аминокислоты как изолейцин. лейцин, треонин, серосодержащие аминокислоты являются лимитирующими. Это может оказать существенное влияние на сбалансированность при комбинировании белков. Для того, чтобы это влияние не было отрицательным, необходимо при использовании мясной обрези конской в мясных изделиях обогащать его белковым комплексом.

Сравнительная оценка аминокислотного состава белкового комплекса и конины II категории, мясной обрези представлена в таблице 18.

Анализ данных аминокислотного состава свидетельствует о сбалансированности незаменимых аминокислот белкового комплекса и высоком содержании лимитирующих биологическую ценность незаменимых аминокислот: лизина, лейцина, треонина.

Для более полного исследования пищевой ценности белкового комплекса исследовали его жирнокислотный состав (таблица 19).

Таблица 18 - Сравнительная оценка аминокислотного состава конины II категории, мясной обрези конской и белкового комплекса аминокислоты, г на 100 г белка Таблица категории и белкового комплекса Насыщенные Пальмитиновая С^аоиновая Олеиновая П олиненасы ш енны е:

Линоленовая Изучение жирнокислотных составов белкового комплекса и конины установлено, что белковый комплекс по содержанию жирных кислот значительно превосходит конину II категории, особенно по содержанию полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), что свидетельствует о биологической ценности белкового комплекса.

Получение белковых комплексов с использованием вторичного сырья. Технологическая схема приготовления костно-белково-крове-жирового комплекса в общем виде представлена на рисунке 8. компонентами для получения этого комплекса являются субпродукты II категории, кровь КРС или свинейсоевая гель: бульон, костный или другой жир, мясокосіная паста или пищевой компонент из кости. Для составления смеси белковых комплексов не требуется специального оборудования, можно использовать стандартное промышленное оборудование.

На первом этапе субпродукты II категории (легкие, вымя, селезенку и Др.) при температуре t = 2-4 °С измельчают на волчке диаметром отверстий выходной решетки d - (2-3)10 ' м.

На втором этапе получают белковожировую эмульсию (БЖЭ). Для этого буяьон при температуре t=80-85 °С и костный или другой жир при температуре t=70» °С эмульгируют в фаршеприготовителъном агрегате (ФГІА) или куттере в течении 180 - 300 секунд.

На третьем этапе получают белково — жиро кровяную эмульсию (ЬКЖЭ). Для этого кровь КРС или свиней при температуре t=20-22 °С, соевую при температуре t=20~22 °С и приготовленный БЖЭ эмульгируют в ФПА или куттере в течении 120-180 секунд.

На четвертом этале непосредственно получают костно-белково-кровежировой комплекс. Для этого используют ФПА, куттер или мешалку с ротационным измельчителем. В ФГІА, куттер или мешалку подают измельченные субпродукты II категории, мясокостную пасту или пищевой компонент из кости при температуре t = 2-4 °С и БКЖЭ.

pH t=(2-4) d=(2-3) 10'3 м озр СмплтнкСмплтнкй Т Н И 2003. — 36 с КкмвАК. ТлувЕ. КблвБ. Свееи поесв аио.. уео., ауо. омщне рцсо тноо имлчня прмшвня и фроаи фра кланхидлйвонм а е т - Смплтнк нунй жра « ети С Уи.Ш к р м » №3.2003. — с35-36.

Крзе К Винем шно орбтин огнлпиеке иеив. ляи аинй баок а раоетчси пкзтл сооотщхя кла. - Мспоылнот.

Б л 1979.12, № 1.с12-14 ( ог.

Тхоои мс и яорл со / -.СклвДВ Пво,АС енлгя яа мспо твАА ооо... алв..

Блшкв д.М: Пщвя рмшенсь1970. —740 с Схнв СИ, Лмнв Г ” Грао A.B. Исеоаи сркун- еаиекх сосв ф р а с цло рзаок тутро хнчси вйт а ш ссе контроля ирглрвняеомхнчсо орбти М: Ту ы Ь И П 1973, в п27. - с174-185.

Хме ИС Исеоаи эегслвх оааее в процессах аав.. слдвне нроиоы пкзтлй прмшвня нктрх вдв мспоутв Атрфрт еееиаи еооы ио яордко. воееа дсетцин сикне чнйсееикн. тх. ну. М:

М И МІ 1971. --23 с Ккмв..Исеоаи эфкинси рцса еееиаи аио А слдвне фетвот поес прмшвня ф р ас шио. /Ну н йжра « ети Смплтнкг а ш о пкм / ач ы унл Вснк еиааисоо гсдртенг уиестт и. Ш к р м » № 3. • СмплтнкС У мШкрм,2004. -с31-39.

Грао ВМ, Грао A.B., Ксй В, Ккмв АК Отмзця поесв тноо имлчня и прмшвня фре дя обс о пкм/Мтраы воесоо орса ашй л кла с шио. / аеил Ерпйкг кшес нунхрбтио мсо поылнот.- Мди. 1982. с 517- Свеене псб мхнчсо орбти иеы мс.Екбе ормны сооы еаиекй баок пщвх ас реав лаыИ П О а н б б о а и » 1998.-140 с Л мнв Г. ооиоа ОЛ. Синв ЛВ Вбаина и оо. ьрвкв тхиа и тхоои в мсо поылнот. - М:

Арпоидт1989. -231 с Лвоа - КыоаВ. Гхоо якланхидли- М:

Пщвя рмшенсь197Ь - 344 с Кдрнв НЛ Рзаок тхоои плчня и иплзвня пщвг кмоет и кснг сря соьоаи иеоо опнна з отоо ыь:

дсетця.. кн. тх. ну: 05.18.04. - Смплтнк С У и.Шкрм.2004. 231 с 100.

101. Нче АП Пщвя ии.- С б Год2001.

102. Reynal В Milk Calcium Meets Consumer Approval // The World of Food Ingrdients. 2002, JuneOuiv.

БлшквA.C., ЖлноВН Хдйеде А Ю Клсио 103.

В Взонсь соьоаи кснг сря а мнрлнг компонента при позосв хспюлтв/ итхооиеке и итхиеке рцсы мсо и оонй рмшенси Тз Дкао нун- енчсо кнееци М. 1987. С. е. олдв ачо хиекй офрни..

104. Теео ІІІК. Днмчси здч рсеа млнц мсо промышленности, атрф.. кн. тх. ну: 05.02.14. — М:

105. Мкозеьиеь « і с о л и е » дя плчня ксяо 06. Ккмв А. Тулеуов Е. уеиоа НА Нсрв ВФ Иплзвне клаеооо кснг бла в поздте о атвы поутвптня /М т р а ымжуаонйнункинх рдко иаи. / а е и л еднрдо ачо патчсо кнееци псяенй 8- е и Осоо N e w Food Industry1979. vol.21,№4, p 6 -8.

FleischwirtschafL 1984. Bd. 64 S. 10,12,13.

Levvrence R.H., Gelen P. Pilot Plant Extraction of Protein from MechanicaJIy Separated Residues. Canadian Institute of Food Science and Technology, 1982, vol.47, № 4. P. 325-328.

Gelen P., Earle M ”Edwardnon W. Recovery of meat protein from extracts of beef bones. Jaumal of Food Science, 1979, vol.44, №2 p.

Caldironi H.A.. Ockerman H.W, Bone and Plasta Protein Extract in Sausages. Jaumal of Food Science, 1982, vol.47. №5, p. 1622-1625.

3 Recovery of protein from bone. The National Provisioner. 1980, vol.

1 ЭгA - M Пбчо срепррбтисоаимс - итчи плчнякмииоанхпоутвп т н я Тзс д к.

114 Пкоси A.A. Обооиекйи иео цнот поутв птня/ Впоы иаи -1975.-№ 3,- С25-40.

115. Пкоси A.A. Етнв ИД Лаумсь бло поелтчсиифретм / Впоыптня 1965.'№ 116. Чснй.. я ои яне л д, А м т. Кйа, 1996.- С16.

117. Лсцн А. Чруа ИМ Онвы нпалня рзии мрвй ак о яе Мса идсря2001.№ 12.

118. М ц к В. Нвлнчно АФ Рцоаьо птне и 119. ПзнквкйВ. Ггеиекеонв птняиэсетз 120. Атпв ЛВ, ГооаИА, РгвИА М т д исеоаи поутв М : Арпоидт 1987.- 224 с 122. Сбнн A.A. Иуеи пщвй цнот мс кнкг млдяа и рцоаьо еоиплзвне дя позосв длктсы кневвАтрфдсканд.' М J975-- 20 с 123. СриноГФ бооиекяхркеитк бло мшчо егек.. илгчса аатрсиа екв ыенй таи оае:Атрфдскн. М: 1968.- 18 с.

уео Е, оьао A.C., Уле СН Иплзвнекнн впозосв деиекйилчбо поуци бо, но.

125. Кшлв АИ Кчсвны ооенси жрв лшдй уео. арбта енлги опесоо соьоаи кнн и продуктов е уо с рмнне боенлгчси и 127. Фкоы виюи н кчсв мс, жр и сбрдко Трйыоа Оид. Смплтнк 199954 с 128. Лбра С. Фйиеси МЛ Исеоаи жроилтоо иемн., авшвкй.. слдвне инксонг 129. Лбра С. Птоси ВП Срвчи п позосв Тлув.. Позосв к н н, М: Арпоидт 1986.- 131. С д кв.. Кн н.- л а т : Кйа, 1981.- 81 с 132. ТлувЕТ, Бллв АГ Рцоаьо иплзвнекнн 133. Бнукн.. Лптв алри НТ, иао H.H., Коа.. Позосв поутв 134. Всле A.A., Лзн.. Пщв яцнот кнкг мс: бо, Тхоои мс и яордко /П дрд Ргв ИА- Аеиа 135.

Л. Блшкв A.C., Брсо В. ид. М: Арпоидт Рй ЛМ, Гиа Е.Сбрдкыи х баок. М: Пщвя ЛсцнАБ, СеаиаЛ. Фдрв НЮ ид. Нвевд 137.

кневвсиплзвне сбрдко П ктгриикои уонх ионхВе мс.- 2000.- № 4.

138. Пррбта иплзвне оонхсреы рсро мсо ееаок и соьоаи пбчы ыьвх еусв янй 139. Птоси НС Пщвя цнот сбрдко ии рл в 141. КжбеаГ. Рзаок тхоои кмииоанхмсы аиав. арбта енлги обнрвны янх поутв с иплзвне кшчоо сря Дс. кн, рдко соьоаим иенг ыь: ис ад Смплтнк2000.-125 с Мреьнв Л. Рзаок тхоои иплзвня атмяоа.Е арбта енлги соьоаи 342.

воинг срякнн впозосв плфбиао: ис трчоо ыь оиы ривдте оуарктв с.

кн.Смплтнк1996.-154 с РгвИА, ЗбшаА. КзлнГ. О щ ятхоои мс и 143.

мспоутвМ: Клс2000. — 368 с Бйооа. Рзаок тхоои фриоанх зеи и аблв ЛК арбта енлги ашрвны идлй з 144.

конины сиплзвне белковых ооаиее: Дс. кн.

45.

Арпоидт1988.- 224 с 146. Пжрса ЛС, Лбра С. Грао ВМ Коьуонх жвты и е ееаок. М: П щ поылнот, 1971- 147. Ш р е а ЛЭ, АеьвA.C., К р ы е аB.C. Бликоикк дплиеьы итчи гсииаититфн влчбы 148. Лбра С. Пррбта кои уонх жвты н мскмиаа /П щ в япоылнот. 1980 10 -7-10.

149. Эфкинеиплзвнекои/ обтвВМ, Слвтлн фетво соьоаи рв Грао.. ааауиа P.M., Осниоа.. и р/Мс а идсря С Р- 1978.- X»

150. Сдкв ИВ Пррбта и иплзвне кои уонх 151. Бклв З. Рцоаьо иплзвне воинх рсро 152. Уабе ЖЗ Рзаок тхоои иплзвня рзав.. арбта енлги соьоаи цельной крови лшд в позосв кмииоанх врнх кланх идлйДс.кн.-Смплтнк1996,-119 с 153. Oat - Ьа based ingrdient blend replaces fat in ground beef and pork sausage //Food Technol.,1991.45.Nil.p. 60, 63-64,66.

154. Хацв.. Млча сврта М: Арпоидт 1990.- э. Нктре фзк- ииеке сосв и сса тоонй сврти млчоо ааа ыц Рцоаьо иплзвне ыоок и оонг схр- ра аинлне соьоаи воинг млчоо сря/ ояси КК, ЧрноаЮГ, Тщно..и р М: Пщвя р\ ылнот.1975.-52 с 156. КмравА. Троиаиекеонв гдааи исши аебе.Ю емднмчси соы иртци ук плкмоеты п щ в хссе: атрф.. дк тх.ну:

157. Тлув Е. Ккмв АК, Кдрнв НА Иплзвне мскснг сря в позосв мспоутв / 158. Fleisch - Vitamine mit Genub.// Fleischerei, 1992 4, p. 372-373.

159. Рянеа T.A. Сфооа ГА Нчеа Н. Лчбо рфлкиеке яне рдкы яня рмшенсь 160. Зя Ю Ф Кчсв мс имспоутв М: Лга ипщвя Ккмв A.K., Тлув E.Т, Еегле Д, Адлмнв ТР Иргмв НК баио.. Позосв ссск с иплзвне мскснг сря /Мтраы мжуаонй нуняоотоо ыь / аеил еднрдо ачо патчсо кнееци« таеи рзии пщвйилго рмшенси лаы Т, КкмвАК, АдлмнвТ. ИргмвНК Позосв аио.. биьао., баио.. ривдто ссск исрее сиплзвне псы и тшк пи / Мжуаоня нун- ркиекя кнееця « еря и еднрда ачо атчса офрни Тои патк нвхтхоои в ривдте рдко птня г Ос,О И П 2005 гс КкмвАК, АдлмнвТ. ИргмвНК Тхоои аио.. биьао., баио..

врбтикланг фрат тшкпиы/ Мжуаоня нун- ркиекякнееця« уоса нуа слсоу ачо атчса офрни Взвкя ак — еькм хзйту А А,гБрал2005 гс313- оясв» Г У. ану, Ккмв А. Тлув Е. Кблв Б. Рзаок нвй аио., уео., ауо.

тхоои енлги позосв врнх кла. /Мтраы мжуаонй нун- ркиекй кнееци « таеи еднрдо ачо атчсо офрни Сртгя рзии пщвй лт й рмшенси Амт:А У 2004.

автя иео и ес поылнот» лаы Т, -с.233-235.

Ккмв Л * Тлув Е. Еегле А. Кблв Б.

Пиееи нпеынй утнви дя і иоолня фра рмнне еррво саок л фгтвеи аш кланх идлй /Мтраы мжуаонй ну о патчсо кнееци« таеи рзии і щ в йилго поылнот» - Амт:А У2004. - с Ккмв АК, Тлув Е. Кблв Б. Жкыав АМ аио.. уео., ауо., асбе..