CC BY
55
УДК 577.1
Теоретические и практические аспекты создания инновационных способов получения белково-жировых эмульсий
А.В. Моргунова, к.т.н., ст. преподаватель, Л.А. Борисенко, д.т.н., профессор
АНО ВПО «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Ставропольский институт кооперации (филиал)
hrvnya@mail.ru
В основу создания мясопродуктов для здорового питания с учетом требований современной экологии должны быть положены безопасные акустические, физико-химические, электрофизические и механические способы обработки сельскохозяйственного сырья, в том числе с использованием нанотехнологий, позволяющие осуществлять безреагентное регулирование его функционально-технологических свойств [1]. Анализ деятельности малых и крупных предприятий региона показал, что на рынке пищевых технологий имеется значительное количество фирм, успешно реализующих свою продукцию. Однако, при всем их многообразии, они направлены в основном на извлечение прибыли за счет снижения себестоимости в ущерб завуалированному качеству. Кроме того, такие технологии разрабатываются без учета современных прорывных возможностей, новых информационных технологий и достижений науки, техники и технологии.
В существующих технологиях производства эмульгированных мясопродуктов актуальным остается получение стабильных эмульсий. На практике для этого обычно применяют различные перемешивающие устройства типа механических мешалок, коллоидных мельниц, центробежных эмульситаторов. Однако полученные таким образом жидкие смеси по качеству значительно уступают предлагаемым нами эмульсиям, приготовленным с помощью кавитационной дезинтеграции на аппарате «Hielscher Ultrasound Technology UP» (изготовлен в условиях научно-производственной академической организации РАЕН ООО «Астор-С», г. Вологда), при этом продолжительность приготовления эмульсий сокращается в 4 раза и составляет 3-4 минуты. Составление белково-жировой эмульсии на индустриальном звуковом процессоре «Hielscher Ultrasound Technology UP» рекомендуется осуществлять по следующим техническим характеристикам дезинтегратора: частота ультразвуковых колебаний - 22 кГц, диапазон интенсивности воздействия - до 400 Вт [2].
Наиболее оптимальным соотношением белка, воды и жира при приготовлении белково-жировой эмульсии является 1:10:10. На основании аналитических исследований литературных источников, а также имеющихся рекомендаций в качестве белкового препарата для исследований был выбран «Кат-гель 95». По данным разработчиков, данный препарат значительно превосходит растительные белки по
биологической ценности, в большой мере отвечает потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах, способствует улучшению потребительских свойств готового продукта. «Кат-гель 95» обладает нейтральным запахом и вкусом [3]. В качестве жира можно использовать комбинацию свиного жира и дезодорированного растительного масла.
Установлено, что механизм образования эмульсии на кавитационном дезинтеграторе носит иной характер, чем при использовании гомогенизатора. При акустическом воздействии в зону диспергирования врываются кавитационные пузырьки по причине интенсивных ударных волн в окружающей жидкости, что приводит к образованию струй высокой скорости. Под воздействием высокой скорости происходит нарушение агломератов частиц и возрастает число насильственных столкновений между отдельными частицами. Вследствие чего между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды сокращается расстояние, увеличивается массообмен, улучшается перемешивание и происходит слияние капель. Таким образом, под воздействием ультразвука на смесь взаимно нерастворимых жидкостей происходит переход одной жидкости в дисперсное состояние в среде другой - эмульгирование (ультразвуковое диспергирование жидкости в жидкости). Вероятно, в жидкой среде в результате ультразвукового воздействия возникает знакопеременное звуковое давление, способствующее проникновению жидкости в трещины и капилляры растворяемого вещества, разрушение структуры раствора белка способствует эффективной стабилизации эмульсии, так как отдельные капельки жира попадают внутрь ячеек сплошной сетки. Благодаря способности обломков структуры препарата к быстрому сращиванию, мельчайшие капельки жира остаются внутри ячеек восстановленной сетки и после снятия ультразвукового воздействия [4].
Нами установлено, что добавление полученных на кавитационном дезинтеграторе эмульсий в фарши колбасных изделий способствует улучшению функционально-технологических свойств, повышению устойчивости колбас при хранении, отсутствию бульонно-жировых отеков, увеличению объема выработки продукции при одновременном снижении расхода мясного сырья, повышении пищевой ценности и снижении себестоимости продукта.
Дегустационная оценка опытных образцов колбасных изделий показала их соответствие требованиям нормативной и технической документации. В целом, по органолептическим показателям опытные образцы максимально удовлетворяли требованиям к качеству, что позволило членам дегустационной комиссии рекомендовать разработанные рецептуры эмульгированных мясопродуктов для внедрения на предприятиях мясной промышленности. Введение в эксплуатацию на предприятиях мясной промышленности установок для кавитационной дезинтеграции жидких пищевых сред и воды с целью
получения стабильных эмульсий даст возможность повысить производительность труда, радикально изменить аппаратурные оформления технологических процессов в сторону уменьшения металлоемкости и совмещения нескольких операций, сократить энергозатраты, уменьшить или полностью исключить расход химических реагентов, улучшить качество готовой продукции, продлить сроки хранения, а также создать продукты с новыми потребительскими свойствами.
