Реферат: Изучение функционально-технологических свойств комбинированных пищевых систем

)        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;