CC BY
133
УДК 664
В. Я. Пономарев, Э. Ш. Юнусов, Г. О. Ежкова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ
Ключевые слова: модельные фарши, пивная дробина, функционально-технологические свойства.
Установлено, что внесение в рецептуры модельных фаршевых систем продуктов биотехнологической трансформации пивной дробины представляется целесообразным и имеет выраженный технологический эффект, связанный с увеличением функционально-технологических свойств.
Key words: model stuffings, brewer’s grain, functional and technological properties.
Found that introduction to the recipe of model systems, the compounds derived from biotechnology modification spent grains seems appropriate and would be pronounced technological effect associated primarily with an increase in functional-technological properties of meat systems.
Снабжение населения мясными продуктами высокого качества — одна из главных и актуальных задач, стоящих перед перерабатывающей промышленностью.
В успешном решении этой задачи большая роль принадлежит интенсификации технологических процессов, использованию современных достижений технической биохимии и, в частности, применению ферментных препаратов.
За последние годы значительно расширились знания о свойствах и механизме действия ферментов, а также об их функциях в организме человека, животных, растений, микроорганизмов. Установлено, что ферментативные процессы играют не только ключевую роль в метаболизме, но также принимают активное участие в формировании и распаде биологически активных веществ - ферментов, гормонов, токсинов, нейропептидов и т.д. [1].
Пивоваренная промышленность относится к наиболее материалоемким отраслям народного хозяйства. В процессе комплексной переработки сырья образуются вторичные материальные ресурсы, которые могут служить источником кормового белка, применяться для получения пищевых добавок, медицинских препаратов, повторно использоваться как в самом пивоваренном производстве, так и в других отраслях пищевой промышленности [2].
Одним из самых значительных видов отходов по объему и пищевой ценности является пивная дробина. На предприятиях отрасли (пивоваренных заводах и в цехах) ежегодно скапливается большое количество дробины влажностью 70-80 %, которая содержит в среднем более 20% сухих веществ с высоким уровнем протеина (12-15%), превышающим почти в 3 раза его содержание в ячмене [3, 4].
Исследования по получению, рациональному и эффективному использованию пивной дробины в технологии мяса представляют определенный интерес и перспективу для укрепления сырьевой базы мясной промышленности, обеспечения белком пищевых рационов, создания безотходных экологически чистых технологий, сокращения потерь и максимального использования мясного сырья, а также для удовлетворения социальных запросов, связанных со здравоохранением, питанием, охраной окружающей среды. Целенаправленное применение ферментов для предварительной обработки пивной дробины является новым направлением, позволяющим создавать безотходные и экологически безопасные технологии. Использование целлюлолитических ферментов позволит за счет разрушения стенок растительных клеток повысить доступность крахмала, протеина и жира для воздействия ферментов пищеварительного тракта, а также повысить переваримость питательных веществ и улучшить их всасывание в тонком отделе кишечника [5, 6].
Целью данной работы явилось исследование влияния пивной дробины, прошедшей биотехнологическую обработку, на функционально-технологические свойства мясного сырья.
Для целенаправленного воздействия на субстрат был выбран ферментный препарат микробного происхождения, продуцируемый Aspergillus awamori. Тип фермента -1,4-а-глюкан гидролаза, амилоглюкозидаза. Продукт производится согласно требованиям ТУ 9291058-00334586-03 и относится к ферментам пищевого качества. Ферментный препарат проявляет альфа-амилазную активность (650 ед/мл), бета-глюканазную активность (150 ед/мл), ксиланазную активность (50 ед/мл).
Препарат имеет температурный оптимум действия при 30-700С. Фермент проявляет активность в пределах рН от 4,0 до 6,5, что является положительным моментом, поскольку значения рН оптимумов совпадают с естественным рН мяса.
Для подтверждения гидролитического действия препарата на компоненты пивной дробины, а также для установления механизмов воздействия ферментированной дробины на мясное сырье было изучено влияние ферментативной обработки на образование сахаров в модельных системах, являющихся продуктами ферментативного гидролиза целлюлозы.
Ферментативная обработка пивной дробины приводила к резкому увеличению количества глюкозы в опытных системах в первые три часа проведения эксперимента. При дальнейшей ферментативной обработке наблюдалось резкое снижение количества глюкозы в системе, что вероятно объясняется действием эндо- и экзоглюконаз, входящих в ферментный комплекс. При продолжении обработки наблюдался резкий рост содержания сахаров в системе, причем данные тенденции не зависели от концентрации препарата и отличались лишь степенью выраженности наблюдаемых явлений. Можно предположить, что выявленные зависимости связаны с тем, что на данном этапе ферментативной обработки начиналось гидролитическое расщепление трудногидролизуемых фракций пивной дробины, в частности гемицеллюлоз и 1-3-глюкана.
С целью обоснования технологических режимов и способов применения солодовой пивной дробины в технологии эмульгированных мясных продуктов было необходимо изучить влияние ферментированной пивной дробины на функционально-технологические свойства мясного сырья, которые имеют важное значение, так как формируют внешний вид готового продукта.
Ферментативная обработка пивной дробины оказывала значительное влияние на функционально-технологические свойства исследуемых фаршевых систем, полученных с ее применением. Наблюдался рост влагосвязывающей, влагоудерживающей способностей по сравнению с контрольными образцами, а также увеличение сопутствующих технологических показателей, таких как выход и содержание влаги в готовом продукте. Было установлено, что характер изменения рассматриваемых показателей зависел как от длительности обработки пивной дробины ферментным препаратом, так и от его дозировки. Полученные зависимости носили экстремальный характер с выраженным экстремумом.
Наблюдаемые эффекты, вероятно, объясняются гидролитическим действием ферментного препарата. На ранних этапах ферментативной обработки образовывались низкомолекулярные водорастворимые продукты гидролиза, что приводило к некоторому снижению способности мясного сырья связывать и удерживать влагу. При дальнейшем воздействии ферментного препарата происходила деструкция компонентов клеточных стенок с образованием высоко- и низкомолекулярных продуктов гидролиза целлюлозы, разволокнением пространственной структуры целлюлозы, что позволяло связывать молекулы воды. Совокупность вышеперечисленных эффектов и обусловила улучшение функциональнотехнологических свойств изучаемых объектов [7].
Последующее снижение показателей влагосвязывающей и влагоудерживающей способностей связано с продолжающимися процессами ферментативного гидролиза, которые нивелировали рассматриваемые положительные эффекты и в итоге привели к снижению функционально-технологических свойств.
Опираясь на проведенные исследования и суммируя полученные результаты, можно прийти к заключению, что введение в рецептуру модельных фаршевых систем препарата,
полученного в результате биотехнологической модификации солодовой пивной дробины гидролитическим ферментным препаратом, представляется целесообразным и будет иметь выраженный технологический эффект, связанный, прежде всего с улучшением функционально-технологических свойств фаршевых систем и повышением пищевой и биологической ценности продукта за счет гидролитического действия вносимого ферментного препарата на компоненты пивной дробины. У готового продукта прогнозируется повышение показателей выхода, улучшение органолептических характеристик, снижение себестоимости за счет вовлечения в технологический процесс малоценных отходов пищевой промышленности.
Экспериментальная часть
Объектами исследования служили: мясное сырье - говядина жилованная второго сорта (с массовой долей соединительной и жировой ткани не более 20 %), полученная от охлажденной говядины I категории по ГОСТ 779-87; пивная дробина - побочный продукт пивоварения, остатки ячменного (кукурузного, рисового или овсяного) сырья после выработки из него сусла
Продукты гидролиза пивной дробины определяли антроновым методом определения сахаров, функционально-технологические свойства модельных фаршевых систем оценивали по показателям влагосвязывающей и влагоудерживающей способностей. Определение
влагосвязывающей способности (ВСС) проводили методом прессования, определение влагоудерживабщей способности проводили фиксируя различие между массовым содержанием влаги в фарше и количеством влаги, отделившейся в процессе термической обработки [8, 9].
Литература
1. Пономарев, В.Я. Биотехнологические основы применения препаратов микробиологического синтеза для обработки мясного сырья с пониженными функционально-технологическими свойствами / В.Я. Пономарев и др. - Казань: КГТУ, 2009. - 192 с.;
2. Исследование процесса сушки при утилизации отходов спиртового и пивного производств спиртовая барда и пивная дробина / Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. - 2006. - № 1. - С. 7.
3. Использование вторичных материальных ресурсов пивоварения в пищевой промышленности / Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. - 2008. - № 4. - С. 1127-1127.
4. Пелевина, Г.А. Кормовая ценность спиртовой барды и пивной дробины/ Г.А. Пелевина // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2007. - № 1. - С. 25-26.
5. Чохатариди, Г.Н. Качество мяса свиней при использовании пивной дробины в их рационах / Г.Н.
Чохатариди, В.Ю. Кабулов, И.Г. Доева //Все о мясе Научно-технический и производственный
журнал. - 2007. - № 2. - С. 38-39.
6. Касаткина, А.Н. Использование мультиэнзимных композиций для деструкции пивной дробины / А.Н.Касаткина, Н.Б.Градова, Э.В. Удалова //Биотехнология. 2008. № 2. С. 7.
7. Пономарев, В.Я. Оценка качества колбасных изделий, выработанных с применением белковых гидролизатов / В.Я. Пономарев и др. // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - № 9. - С. 590-594.
8. Антипова, Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / И. А.Глотова, И. А.Рогов - М.: Колос, 2001.
9. Журавская, Н.К. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов / Н.К.Журавская, Л.Т.Алехина, Л.М. Отряшенкова. - М.: Агропромиздат, 1999. - 296 с.
© В. Я. Пономарев - канд. техн. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КНИТУ, [email protected]; Э. Ш. Юнусов - канд. биол. наук, доцент той же кафедры, Г. О. Ежкова -д-р биол. наук, проф. той же кафедры.
