CC BY
130
Использование микрокристаллической целлюлозы для стабилизации качественных характеристик мясных продуктов
Коновалов К.Л., Шулбаева М.Т., канд. техн. наук
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Одна из основных задач для разработчиков новых видов мясных изделий — создание продуктов, обладающих комплексом заданных полезных свойств и имеющих высокие потребительские качества. Использование растительного сырья при производстве мясных продуктов позволяет не только обогатить их биологически активными веществами, но и нормализовать кислотность в организме человека, повысить усвояемость, способствует повышению сопротивляемости людей вредному воздействию окружающей среды [1].
Большие перспективы в создании таких продуктов открываются при использовании микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), характеризующейся высоким содержанием пищевых волокон (до 97%). Микрокристаллическая целлюлоза — это эмульгатор, структурообразователь для колбасных изделий и мясных полуфабрикатов. Применяется для всех видов измельченного мяса, мясных фарше-вых и белково-жировых эмульсий. Она хорошо диспергируется в мясных фаршах; имеет высокую связующую способность; обеспечивает снижение потерь при варке, стабилизацию мясных фаршевых и белково-жировых эмульсий; не допускает выхода воды и жира из мясной массы; улучшает текстуру; акцентирует характерный вкус и аромат мясных изделий; интенсифицирует характерный розовый оттенок.
Рекомендуемые количества МКЦ, % к массе фарша для: вареных колбас, сарделек и сосисок -1,0... 1,5, полукопченых и варено-копченых колбас -0,5...1,5, мясных рубленых полуфабрикатов -1,0...2,0.
МКЦ добавляется в сухом или гидратирован-ном виде или в составе белково-жировой эмульсии. Для вареных колбас, сарделек, сосисок ее добавляют при фаршесоставлении вместе со специями, можно добавить лед/воду в соотношении вода: МКЦ — 4:1. Для копченых колбас и мясных рубленых полуфабрикатов МКЦ вводят при фаршесоставлении после добавления воды в соотношении вода: МКЦ — 4:1.
При выработке мясных продуктов пищевые волокна (ПВ) можно использовать в качестве стабилизирующих систем для создания заданных структурно- механических характеристик, органолептиче-ских показателей, увеличения сроков хранения продукта с гарантией его качества, повышения биологической и пищевой ценности и лечебно-профилактических свойств. Мясные продукты поставляют в организм соединения, являющиеся источниками образования желчных кислот, нитрозоаминов, а также избыточное количество ионов натрия. Сниже-
Одна из основных задач для разработчиков новых видов мясных изделий — создание продуктов, обладающих комплексом заданных полезных свойств и имеющих высокие потребительские качества.
нию их количества способствуют содержащиеся в мясных изделиях ПВ, которые благодаря катионо-обменным свойствам выводят эти вещества из организма. Большое практическое значение представляет производство диетических мясных продуктов с изолированными препаратами ПВ. Важный фактор в пользу их создания — наличие определенного сродства функциональных характеристик (водо- и жиросвязывающая способности, эмульгирующие и гелеобразующие свойства и др.) мясных белков и компонентов ПВ. Это позволяет при получении комбинированных мясных изделий максимально приблизить их структурно-механические, органолепти-ческие и другие качественные показатели к традиционным [3].
Питание современного человека на протяжении последнего столетия значительно изменилось в результате высокого потребления рафинированных продуктов и, напротив, крайне низкого потребления натуральных продуктов растительного происхождения. Это способствовало формированию рационов, дефицитных по содержанию пищевых волокон. По данным многолетних исследований кафедры гиги-
-О-
18 21
.дхр 10.01.2006 19:00 Раде 19
ены питания Пермской медицинской академии, проведенных на территории Уральского региона, средний уровень потребления пищевых волокон составляет 50...60% от физиологической нормы.
Низкий уровень потребления пищевых волокон, нутрициология сегодня рассматривает как фактор риска в развитии ряда неинфекционных заболеваний: кардиоваскулярных, онкологических, желудочно-кишечного тракта, эндокринных нарушений.
Данные обстоятельства приводят к необходимости коррекции пищевого рациона путем создания продуктов, обогащенных отдельными компонентами или композициями пищевых волокон, источниками которых являются как традиционные, так и нетрадиционные виды пищевого сырья. Перечень сырьевых источников, а также видов пищевых волокон чрезвычайно разнообразен.
Наиболее приемлемым является использование микрокристаллической целлюлозы, для получения которой используется целлюлоза древесная, сульфитная вискозная и хлопковая. Данный выбор обусловлен, во-первых, «универсальностью» этого компонента пищевых волокон, а именно широким спектром физиологических и технологических свойств МКЦ, во-вторых, возможностями местной промышленно-сырьевой базы. Изучение структуры и физико-химических свойств МКЦ с целью прогнозирования физиологического действия в организме человека показало, что микропористая структура МКЦ, доступная только для веществ с малым размером молекул, и отсутствие поверхностно-активных центров обусловливает низкую реакционную способность данного компонента пищевых волокон.
Структура МКЦ (рис. 1) отличается от исходной целлюлозы (рис. 2) высокой степенью кристалличности, о чем свидетельствует раздвоение дифракционных пиков на дифрактограмме в области углов 28-14-17° и 28-20-24°.
Характерная картина дифрактограмм МКЦ, полученных в ходе рентгеноструктурного анализа, позволяет использовать данный метод как для идентификации МКЦ, так и для количественного определения, а также для контроля равномерности распределения МКЦ в массе пищевого продукта.
На основании проведенных исследований установлено следующее:
• микрокристаллическая целлюлоза безопасна при длительном потреблении в составе рациона питания по критериям общетоксического действия
• включение микрокристаллической целлюлозы в состав рациона питания населения в рекомендуемых количествах не влияет на состояние минерального обмена
• микрокристаллическая целлюлоза обладает гипо-гликемическим и гиполипидемическим действием, следовательно, может быть использована в комплексе средств алиментарной профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.
Рис. 1. Дифрактограмма, полученная в ходе рентгеноструктурного анализа микрокристаллической целлюлозы
Рис. 2. Дифрактограмма, полученная в ходе рентгеноструктурного анализа исходной целлюлозы
Проведенные натурные наблюдения убедительно доказывают наличие профилактических свойств исследуемого компонента пищевых волокон - микрокристаллической целлюлозы и подтверждают возможность включения ее в состав продуктов питания. В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности на кафедре «Технология мяса и мясных продуктов» была исследована возможность использования целлюлозы микрокристаллической пищевой (ТУ 1026-156-07508108-96), выпускаемой Кемеровским ПО «Прогресс», при производстве вареных колбас. Ниже приведены качественные показатели целлюлозы микрокристаллической пищевой.
В процессе работы изготовляли модельные образцы вареных колбас на основе говядины, свинины и равного их соотношения. Измельченное и выдержанное в посоле мясо куттеровали в микроизмельчителе с добавлением ледяной воды и раствора нитрита натрия. В опытных образцах 1% мяса заменяли микрокристаллической целлюлозой. Фаршем наполняли оболочку и подвергали тепловой обработке. После охлаждения оценивали органолептиче-ские свойства колбасы и выход опытных и контрольных образцов. Результаты исследований показали, что замена 1% мяса на микрокристаллическую целлюлозу позволяет увеличить выход го-
-О-
Показатель Норма ТУ:
Внешний вид и цвет Вкус Однородный порошок белого или слегка серожелтого цвета, без посторонних примесей нецеллюлозного характера Безвкусный, при разжевывании не вызывает неприятных ощущений и раздражений
Запах Без запаха
Степень полимеризации Не более 250
Белизна, % не менее 88,0
Массовая доля (%) не более: воды 2,0
золы 0,15
Остатка нерастворимого в серной кислоте 0,15
рН водной вытяжки 5,0-7,0
Крупного помола - остаток на сите № 016, % не более 1,0
- остаток на сите № 04, % не более 0,5
тового продукта на 8... 14% по сравнению с контролем. Не влияя на вкус, цвет и запах готового продукта, МКЦ обеспечивает снижение потерь при варке. Дальнейшие исследования позволили определить оптимальную дозу добавляемой МКЦ, ее влияние на физико-химические свойства сырья и качество продукта.
Для решения поставленной задачи изготовляли модельные колбасные фарши с добавлением МКЦ от 0,5 до 5,0% к массе сырья. Было установлено, что готовые продукты из модельных фаршей имели более высокий выход по сравнению с контрольными образцами. Однако повышение концентрации МКЦ более чем на 2% ухудшает консистенцию продукта, увеличивается остаточное содержание нитрита натрия в готовом продукте. Установлено, что добавление 1% МКЦ к массе сырья оптимально и обеспечивает достаточно высокий выход готового продукта без ухудшения его органолептики. В случае использования других функциональных добавок доза внесения МКЦ может составлять 1,5...2,0% для усиления технологических свойств добавок.
В дальнейших исследованиях была изучена возможность использования белково-жировой эмульсии
Низкий уровень потребления пищевых волокон приводит к необходимости коррекции пищевого рациона путем создания специальных продуктов, обогащенных отдельными компонентами или композициями пищевых волокон, источниками которых являются как традиционные, так и нетрадиционные виды пищевого сырья.
в производстве полукопченых колбасных изделий. Колбасы средней ценовой категории высокого качества возможно получить заменяя сырье недорогим белковым растительным препаратом. Для упрочнения структуры и сокращения потерь при тепловой обработке в фарш вносится МКЦ как компонент белково-жировой эмульсии (БЖЭ).
На первом этапе исследований рассматривалась возможность внесения 20, 30 и 40% БЖЭ в мясной фарш взамен свинины полужирной. Выдержанным в посоле мясным фаршем после перемешивания с соответствующим количеством БЖЭ, наполняли оболочку и направляли на тепловую обработку. Ор-ганолептические исследования готового продукта позволили установить, что при 20%-ной замене основного сырья на БЖЭ получен продукт упругой консистенции, при 30% — продукт имеет слегка пластичную консистенцию, а при 40% — продукт не соответствует требованиям органолептики.
На следующем этапе исследований при замене 20 и 25% основного сырья белково-жировой эмульсией было установлено, что наиболее высокие орга-нолептические показатели соответствовали 20% замены. В то же время 25%-ную замену основного сырья на БЖЭ также можно рекомендовать к использованию в производстве копченых колбасных изделий [2].
Таким образом, в результате проведенной экспериментальной работы был определен возможный уровень замены основного сырья на БЖЭ и разработана рецептура БЖЭ с (20 и 25%-ным составом компонентов МКЦ: белок: вода: жир — 1:2:6:4 и 1:2:6:6 соответственно). При замене 20% белково-жировой эмульсией балльная оценка внешнего вида и консистенции батона опытного образца выше, чем у контрольного, в то же время выход продукта практически одинаков. В результате получен продукт — колбаса полукопченая с высокими органо-лептическими свойствами, низкой себестоимостью,
-о-
18 21
.qxp 10.01.2006 19:00 Page 21
относящийся к группе продуктов лечебно-профилактического назначения. Благодаря применению МКЦ (0,5...2,0% в зависимости от вида изделий) повышается экономическая эффективность производства и потребительские свойства. МКЦ — не просто наполнитель, а полифункциональная добавка, комплексно решающая многие технологические задачи. Ее использование позволяет повысить выход готовой продукции, уменьшить потери массы, улучшить консистенцию, сохранять структуру мясного продукта и БЖЭ при замораживании, продлевать сроки хранения, при этом конечный продукт обогащается необходимым балластными веществами. Таким образом, МКЦ с одинаковым успехом может использоваться при изготовлении вареных, полукопченых и варено-копченых колбас, сосисок, рубленых полуфабрикатов, пельменей, и кулинарной продукции.
В настоящее время завершены испытания в производственных условиях ОАО «Птицефабрика «Пермская». Результаты испытаний показали, что при внесении МКЦ (ТУ 9199-005-12043303-2003), полученной из хлопковой целлюлозы, для вареных колбас, сосисок, сарделек увеличение выхода готовой продукции составляет 4... 14% в зависимости от вида оболочек. Улучшились товарный вид и консистенция, вкусовые достоинства и аромат, свойственные продукции, стали более выражены. Наблюдается более интенсивное окрашивание на разрезе без видимых включений: предотвращены пороки бульо-но-жировых отеков, что положительно отразилось
на органо-лептических свойствах продукции. Для полукопченых колбас все перечисленные показатели также стали лучше, выход увеличился на 3...8%, органолептические показатели при использовании МКЦ в составе белково-жировой эмульсии значительно возросли [4].
На Пермском мясокомбинате были проведены экспериментальные выработки мясных продуктов и проведена дегустация колбасных изделий и полуфабрикатов с высокими оценками для опытных видов продукции с МКЦ.
Литература
1. Коновалов К.Л. и др. Изолированный препарат пищевых волокон в мясных технологиях лечебно-профилактической направленности // «Мясные технологии»: отраслевые ведомости. 2004. № 9. С. 6-7.
2. Коновалов К.Л. Использование микрокристаллической целлюлозы в мясопродуктах // «Пищевые ингредиенты: сырые и добавки». 2004. № 1.
С. 26-27.
3. Коновалов К.Л. Микрокристаллистическая целлюлоза в мясопродуктах // «Пищевая промышленность». 2004. № 5. С. 24.
4. Коновалов К.Л. и др. Разработка технологии производства диетических мясных продуктов лечебно-профилактического назначения с использованием пищевых волокон // «СФЕРА: Ингредиенты. Оборудование. Упаковка. Технологии». 2004. № 19.
ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ ЦЕНТР
ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова РАСХН
ИЦ проводит испытания продукции в соответствии с областью аккредитации по следующим показателям качества и безопасности, определяющим степень соответствия их нормам и требованиям действующих СанПиН 2.3.2.1078-01:
• токсичные элементы (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, олово, железо, никель, хром);
• гистамин, тиобарбитуровое число;
• пестициды (гексахлорциклогексан и его изомеры, ДДТ и его метаболиты);
• гормональные препараты (диэтилстильбэстрол и экстрадиол — 17р);
• микотоксины: патулин, зеараленон, дезоксинива-ленол, Т-2 токсин; афлатоксины В[ М1;
• антибиотики (тетрациклиновая группа, левомеци-тин, гризин, бацитрацин);
• микробиологические показатели, в т.ч. листерии (Ь.шопосу(^епе8);
• физико-химические показатели: жир, белок, влага, хлористый натрий, нитрит натрия, нитрат натрия, крахмал, рН, титруемые кислоты, этиловый спирт, фосфорсодержащие вещества, сухие
вещества, кислотное число, сернистыи ангидрид (диоксид серы) и др.;
• паразитарная чистота; радионуклиды (цезиИ-137, стронциИ-90);
• нитрозамины (сумма НДМА и НДЭА); бенз (а) пирен.
ИЦ проводит определение:
• аминокислот, витаминов, жирных кислот, минеральных веществ, углеводов;
• переваримости in vitro;
• температуры плавления шпика и других жиров;
• микроструктуры (гистологический анализ);
• реального состава мясноИ продукции и выявление фальсификации;
• пищевых добавок — растительных и животных белков, каррагинанов, камеди, фосфатов и др. в мясных продуктах; качества кормовоИ муки и животных кормов;
• комплекса показателей для характеристики мясноИ продукции в процессе хранения.
Руководитель — Кузнецова Татьяна Георгиевна Тел. 676-91-26; факс: 676-95-51
-Q-
