CC BY
24
АР
ГЛАВНАЯ ТЕМА / Проблемы хранения мясных продуктов
Инновации для целенаправленной модификации структуры и повышения хранимоспособности мясопродуктов
Й. Шмидгаль, Ш. Тёпфль, В. Буксманн, Ф. Хайнц, Немецкий институт пищевых технологий
Инновационные технологии, снижающие энергозатраты, приобретают в современном обществе все большее значение. Наряду с классичес-
Исовременном обществе все большее значение. Наряду с классическими, зачастую термическими методами, в пищевой промышленности все больше находят применение альтернативные физические методы обработки продуктов. Использование таких движущих сил, как статическое или динамическое давление, электрические или магнитные поля позволяет расширить технологические возможности и влиять на структуру продукта и его стойкость в хранении.
Ключевые слова: применение высокого давления, ударная волна, система EL-CRACK, импульсные электрические поля.
Методы, при использовании которых влияние температуры по сравнению с другими параметрами производственного процесса является незначительным, обозначают как нетермические методы обработки. В последние годы были установлены различные способы применения этих методов в отдельности или в сочетании с термическими методами, разработано и нашло применение на практике технологическое оборудование. В настоящее время в мясной промышленности, в первую очередь, нашли широкое применение такие процессы, как обработка продуктов гидростатическим давлением и воздействие ударной волной. Изучением и оптимизацией этих технологий занимается в возрастающем объеме Немецкий институт пищевых технологий. Применение нетермических или разработка новых, усовершенствованных методов термической обработки открывает широкие возможности для целенаправленного влияния на структуру пищевых продуктов и их стойкость в хранении. Действующие механизмы, лежащие в основе этих процессов, нашли свое воплощение благодаря использованию биологических, биохимических, химических или физических принципов.
Применение высокого давления
Целью обработки под высоким гидростатическим давлением от 300 до 1000 МПа является обеспечение консервирующего эффекта при одновременном сохранении ценных компонентов продукта. Действие обработки под давлением на жизнедеятельность микроорганизмов было доказано ещё в 1899 г. ученым Хайтом на примере молока, мяса и фруктовых соков. Уже в наше время после проведения соответствующих исследований было введено в эксплуатацию в промышленном масштабе более 130 установок высокого давления, около 50% которых работает в США, а около 25% — в Европе. Подавление жизнедеятельности бактерий, дрожжей, плесневых грибов и вирусов без применения зачастую нежелательной термической обработки продукта позволяет в значительной степени сохранить витамины, минеральные вещества, аромат и вкус продукта, а также дает возможность разработки высококачественных продуктов и новых маркетинговых стратегий. В настоящее время около 30% от 200 000 т ежегодно об-
рабатываемых с применением высокого давления пищевых продуктов составляют мясопродукты и колбасные изделия. Промышленные установки высокого давления включают напорный резервуар, среду для передачи давления и один или несколько насосов высокого давления. В пищевой промышленности, как правило, используются процессы с применением напорных резервуаров при максимальном давлении 700 МПа. Такой способ придания стойкости в хранении сырокопченым колбасам и ветчине в нарезку, вареным колбасам и колбасам для жарения, а также готовым блюдам успешно используется, в первую очередь, в США и Испании. После обработки давлением 600 МПа, выдержки под давлением в течение нескольких минут при комнатной температуре можно получить эффект пастеризации продукта и повысить его стойкость в хранении. Споры бактерий обладают высокой устойчивостью к обработке давлением, поэтому этот метод наиболее пригоден для охлажденных пищевых продуктов с низким показателем рН, так как при таких условиях в пищевом продукте происходит подавление прорастания спор бактерий. Важнейшие преимущества этой инновационной технологии заключаются в низкой термической нагрузке, кратковременной продолжительности обработки, а также в незначительных расходах электроэнергии. За счет возможности обеззараживания конечной упаковки (вакуумная упаковка или упаковка в атмосфере защитного газа) можно надежно исключить повторную контаминацию продукта. Инактивация дрожжей и плесневых грибов наступает уже при давлении 200 МПа. Действующие механизмы пока еще полностью не изучены. Предположительно речь идет о повреждении клеточных мембран, индуцированном давлением, а также о взаимосвязанном с процессами денатурирования мембранных белков и ферментов. При этом эффект обеззараживания в значительной степени зависит от таких параметров продукта, как содержание соли, активность воды или показатель рН, а также от параметров технологического процесса (профиль высоты давления и выдержки под давлением). Не каждая обработка под высоким давлением приводит к отмиранию клеток. В некоторых случаях может произойти так называемое сублетальное по-
10
ВСё О МЯСЕ № 6 декабрь 2011
Проблемы хранения мясных продуктов / ГЛАВНАЯ ТЕМА
ЕР
Рис. 1. Установка высокого давления фирмы «NC-Hyperbaric» (Испания) с емкостью для обработки продукта 55л и максимальным давлением до 600 МПа.
вреждение бактерий и наступить процесс их восстановления в пищевом продукте. До настоящего времени высокое давление применялось в пищевой промышленности в основном для обработки колбасных изделий и продуктов, готовых к употреблению. Для обработки свежего мяса и полуфабрикатов эта технология в связи с различными ограничениями почти не применялась, так, в этом случае у продукта наблюдалось образование более светлой окраски, и происходила коагуляция белков, что создавало впечатление готового к употреблению продукта. Однако путем выбора соответствующих параметров процесса и продукта степень нежелательных изменений можно свести до минимума. При этом на возникновение желательных или нежелательных реакций значительное влияние оказывает температурный режим обработки продукта. Для исключения нежелательных изменений цвета или денатурирования белков используются преимущественно низкие температуры (например, от +4 до -20°С). Для оказания влияния на структуру или увеличения эффекта обеззараживания могут быть также использованы синергетические эффекты давления и температуры. Комбинированное использование термической энергии и гидростатического высокого давления позволяет инактивировать споры и тем самым обеспечить стерилизацию мясопродуктов. Возможность структурирования биополимеров во время обработки высоким давлением в дальнейшем может быть использована как этап производственного процесса, например, при изготовлении мясопродуктов. Так, например, при обработке давлением может быть достигнута клейстеризация крахмала, которая способствует образованию гелей с новыми вязкоэластич-ными свойствами. Подобный эффект можно использовать и в отношении белков. Так, например, при обработке колбасного фарша под давлением можно добиться структурирования и уплотнения с получением положительных свойств геля. Это дает возможность разработки новых видов продуктов при целенаправленном использовании холодного способа производства продуктов.
Преимущества такого способа заключаются в значительном снижении затрат энергии и времени, а также потерь продукта в результате выщелачивания. Далее, по сравнению с традиционным способом производства при применении новой технологии было установлено улучшение органолептических показателей продукта и сокращение производственных затрат. Источник:
Из материалов 13-й международной научно-практической конференции, посвященной памяти В.М.Горбатова
№ 6 декабрь 2011 Всё 0 МЯСЕ
11
