Нетрадиционные виды сырья в технологии съедобных колбасных оболочек и покрытий Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

637.5.002.3:637.523.68

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВИДЫ СЫРЬЯ В ТЕХНОЛОГИИ СЪЕДОБНЫХ КОЛБАСНЫХ ОБОЛОЧЕК И ПОКРЫТИЙ.

Л.В. АНТИПОВА, И.А. ГЛОТОВА, В.Ю. ПЕРЕПЕЛКИН Воронежский технологический институт

Ограниченность объемов производства съедобных колбасных оболочек во многом определяется дефицитностью ресурсов, связанной со специфическими требованиями к морфологическому строению сырья для их изготовления по принятой в промышленности технологии [Ц. Так, для получения белковых оболочек с удовлетворительными физико-механическими и прочностными свойствами в соответствии с традиционной технологией предпочтительна обработка соединительно-тканно-го сырья с длиной волокон коллагена порядка 20 мм и средней толщиной коллагеновых пучков 30—50 мкм. Имеется положительный опыт увеличения сырьевой базы для выпуска искусственных оболочек на основе коллагена, главным образом, за счет совершенствования технологии получения гольевого спилка крупного рогатого скота КРС, использования свиного спилка, а также расширения номенклатуры топографических участков шкуры, пригодных для указанной цели [2, 3].

Однако степень внедрения этих разработок ограничена, с одной стороны, малым числом предприятий, специализирующихся на выпуске пищевых оболочек и пленок, с другой — малой изученностью функциональных и технологических свойств коллагенов различных тканей, составляющих значительную часть отходов мясоперерабатывающего производства.

Объемы невостребованного коллагенсодержащего сыоья на мясокомбинатах Воронежской области за 1992 г. составили: отходы шкуросырья — 236 т, в том числе крупного рогатого скота — 105 т, свиней — 121 т, мелкого рогатого скота — 10 т; кишечного сырья ■— 1880 т, в том числе крупного рогатого скота 1058 т, свиней — 666 т, мелкого рогатого скота 156 т; субпродуктов — 983 т.

Расчеты, произведенные нами на основе данных литературы о массовой доле коллагена в составе животных тканей, указывают на возможность дополнительного получения 1 млн. погонных метров искусственной белковой оболочки за счет максимального и рационального использования всех коллагенсодержащих отходов.

Цель данной работы — изучение гистоморфоло-гических и физико-химических свойств вторичных продуктов и отходов, содержащих коллаген, для получения коллагеновых масс заданной функциональности.

Исследовали различные топографические участки парных шкур крупного' рогатого скота и свиней, отходы кишечного фабриката и некоторые субпродукты II категории (легкое, селезенка), маловост-

ребованные или не использ'уемые совсем на пищевые цели. Сырье для исследования получали от промышленной переработки скота весеннего периода убоя 1993 г. в условиях комбината мясного «Воронежский». В качестве базовых образцов использовали участки гольевого спилка крупного рогатого скота на разных стадиях технологической обработки, а также коллагеновую массу на его основе, полученную в условиях завода по производству искусственной колбасной оболочки «Бел-козин» (г. Луга, Ленинградской области).

Пробы целенаправленно отбирали: с краевых участков шкур в соответствии с известными представлениями об их топографии; от различных анатомических частей пищеварительного тракта. Исследования проводили на базе лаборатории гистохимии Всесоюзного научно-исследовательского ветеринарного института патологии, физиологии и терапии и НИЛ кафедры технологии мяса и мясных продуктов Воронежского технологического института. Образцы готовили в соответствии с рекомендациями для гистологических исследований (4]. Материал фиксировали в растворе формалина объемной долей 10%, обезвоживали в батарее растворов этилового спирта, после чего готовили парафиновые срезы толщиной 5 мкм. Специфическую окраску срезов для выявления в структуре сырья коллагеновых волокон проводили гематоксилин-эозином и пикроиндигокармином по Ван-Гизону. Массовую долю влаги в образцах определяли согласно -[5], белка — (6], жира — методом Сокслета, золы — согласно [7].

Визуальная оценка микроструктуры объектов исследования представлена в табл. 1 и на микрофотографиях поперечного среза (рис. 1—4).

Как видно на рисунках и из данных табл. 1, имеются сходные гистологические и морфологические признаки, характеризующие различные ткани и содержащиеся в них коллагены, для всех объектов исследования. Однако наблюдаются и существенные отличия, прежде всего связанные с преимущественной локализацией основных массивов волокон, которая фиксируется в различной интенсивности окраски срезов в целом и пучков волокон коллагена, количественной оценке морфологических характеристик. Так, толщина коллагеновых пучков и угол их наклона к поверхности шкуры были различны для разных топографических участков. На поле крупного рогатого скота

они составу то время ка соответстве

Объект

исследования

1

Дерма КРС

Дерма

свиней

Отходы кишечного сырья КРС

№ 1-2, 1994

3:637.523.68

И

ИЙ.

ем на пище-юлучали от ;ннего пери-ата мясного эбразцов ис-са крупного ологической ассу на его 1а по произ-[лочки «Бел-■ти).

с краевых тными пред-личных ана-тракта. Истории гисто-гельского ве-язиологии и мяса и мяс-(логического (тветствии с исследова-гворе форма-вали в бата-т чего гото-мкм. Специ-ння в струк-водили гема-фМИНОМ по образцах оп-»], жира — 7].

)Ы объектов и на микро-1-4).

шх табл. 1, юрфологиче-)личные тка-:ы, для всех людаются и связанные с >вных масси-в различной ом и пучков №НКе морфо-,ина коллаге-поверхности гопографиче-татого скота

они составили в среднем 35—45 мкм и 46—50°, в то время как на воротке — 45—60 мкм и 50—52‘ соответственно.

Таблица 1

Объехт Л? Визуальная

исследования Источник рис. оценка

1 2 3 4

Дерма КРС Вороток 1а Сосочковый слой образо-

Пола

Лапа

Дерма

свиней

Пола

Вороток

Отходы Тонкая

кишечного кишка сырья КРС

Толстая

кишка

16

\г

\д

2а

2 б

ван тонкими пучками коллагеновых волокон. Петли вязи ромбовидной формы, преимущественно вертикальная ориентация.

Сосочковый слой менее развит по сравнению с воротком. Относительно более рыхлая укладка коллагеновых волокон. Горизон-тально-петлистая форма вязи пучков, горизонтальная ориентация.

Более плотная по сравнению с полой укладка пучков коллагеновых волокон, разветвленная форма, сложное переплетение под большим углом.

Слабый тип вязи коллагеновых волокон с неплотным их переплетением. Горизонтальный характер укладки пучков.

Более плотное по сравнению с полой прилегание пучков коллагеновых волокон друг к другу. Различный угол наклона к поверхности шкуры. Средний тип вязи волокон.

Сходность гистоструктуры разных отделов кишечника. Значительное количество коллагеновых волокон присутствует в серозной оболочке, представляющей по структуре рыхлую соединительную ткань. Тонкие коллагеновые волокна расположены в строме ворсинок и между криптами, а также в подслизистом слое. Стенка толстой кишки отличается большей толщиной собственно слизистого, слоя и наличием слизистых желез. Горизонтально-петлистое переплетение волокон и пучков коллагена в серозной, горизонтально-волнистое — в под-слизистой оболочках.

Продолжение табл. 1

Субпродукты Селезенка КРС

Легкое

Гольевой

спилок

КРС

Стадия

золения

За Коллагеновые волокна хорошо выражены в трабекулах и капсуле.

36 Собственно слизистый слой оболочки бронхов представлен рыхлой соединительной тканью, богат продольно ориентированными коллагеновыми волокнами. Скопления пучков волокон находятся в фиброзно-хрящевой оболочке бронхов. Небольшое количество тонких пучков волокон присутствует в альвеолярных перегородках.

4а Структура коллагеновых волокон и характер переплетения, пучков соответствуют их структуре и характеру переплетения В сетча: том слое соответствующих топографических участков шкуросырья крупного рогатого скота.

46 Значительное увеличение толщины пучков коллагеновых волокон вследствие набухания в процессе предварительной обработки. Увеличение расстояния между отдельными волокнами в пучке.

4в Полное отсутствие пучков коллагеновых волокон. Однородная, равномерно окрашенная на срезах масса волокон коллагена, отсутствие Включений балластных веществ.

Минимальная толщина волокон коллагена в серозной оболочке крупного рогатого скота у взрослых животных составила 0,8—1,00 мкм, максимальная — 3,5—5,0 мкм, в подслизистой — 0,8—-1,5 и 3,5—10,5 мкм соответственно, толщина пучков волокон 10—18 мкм, расстояние между волокнами 2,0—10,5 мкм, между пучками волокон от 10—15 в серозной до 50—60 мкм в подслизистой оболочках. Коллагеновые волокна в микроструктуре разных отделов кишечника имеют значительную длину, однако, в отличие от шкуросырья и гольевого спилка, в меньшей степени агрегированы в пучки и характеризуются меньшей толщиной, что согласуется с данными (8, 9].

Гистологическая картина однотипных топографических участков шкуры и гольевого спилка крупного рогатого скота базируется на общности их анатомического происхождения и биологиче-

Коллагено-вая масса

Стадия

кислотного

набухания

Гольевой спилок КРС

Рчс.

•«.-не: с, ■■ 280

'6 х 280

в к 87.5

я. я 8'' Ь

д к Ж

Рнс. 2. Увеличение: а х 280

Отходы

Рис. 3 Увеличение: а « 280

<5 * 280

Ж - -„•Ж-

Рнс. 4. Увели^.'_>- ж 87,5

6 ж 87.5

ских функций при жизни животного. Это обусловливает аналогичность структуры и характера переплетения волокон, что определяет принципиальную возможность использования краевых участков шкур для избранной цели.

Гистологический и морфологический анализы позволяют сделать вывод, что на этапе первичного отбора сырья большое значение имеет форма связи коллагеновых волокон, изменяющаяся в зависимости от топографического участка шкуры или вида коллагенсодержащего сырья. Свойства гольевого спилка обусловили предпочтительное использование его с краевых участков шкур в технологии белковой колбасной оболочки типа белкОзин на основе кислотного набухания и последующего раз-волокнения коллагена. Сухой остаток шкуросырья крупного рогатого скота может использоваться для изготовления оболочки^ минуя стадию двоения и получения голья, при условии дополнительного физико-химического воздействия на этапе предварительной обработки с целью удаления неколлагеновых белковых фракций и облегчения последующего разрыхления структуры.

Таблица 2

Объект Доля компонентов. % к массе сырья

исследования влага белок жир зола

Отходы

шкуросырья:

КРС

вороток 75,1 22,3 1.4 1.2

лапа 76,5 20,6 1.6 1.3

пола 79,3 17.6 1,8 1.3

свиного

вороток 55,2 10,5 33,2 1.1

лапа 54,0 9,6 35,4' 1.0

пола 53,9 6,8 38,1 1,2

Отходы кишечного сырья КРС

толстая кишка 75,2 19,2 4.5 1.1

тонкая кишка 80,8 16,1 1.8 1,3

Субпродукты КРС

селезенка 73,3 21,8 3,5 1.4

легкое 78,1 17,8 2,1 2.0

Гольевой спилок КРС 76,4 23.4 1.1 0.9

Возможность использования в технологии съедобных оболочек соединительной ткани органов, имеющих отличное от шкуросырья анатомическое происхождение и физиологические функции (кишечник, легкое, селезенка), оценивали по совокупности результатов гистологических исследований и общего химического состава (табл. 2), где приведены данные по суммарному содержанию водо-, соле- и щелочерастворимых белковых фракций.

Несмотря на небольшую разницу суммарного белка в составе указанных видов тканей, отмечены существенные различия в его фракционном составе (табл. 3). Полученные данные указывают на необходимость и важность стадии предварительного экстрагирования балластных белковых фракций, например, раствором триполифосфата натрия (массовая доля в растворе 0,5%, продолжительность 0,5—1 ч) при получении высококачественной коллагеновой массы.

Таблица 3

Доля белковой фракции.

% к массе

Объект Источник

исследования водо- соле- щелоче-

, раство- раство- раство-

римой рнмон римои

Смесь отходов Шкуросырье

шкуросырья КРС 1.9 6.8 11,2

Толстая кишка Кишечные комплекты КРС 2.4 3.8 13,0

Тонкая кишка 4.9 4,2 7.0

Легкое Субпродукты 11 категории КРС 5.8 1.8 4.5

Селезенка 6.2 1.4 2,5

Известно, что необходимым условием получе-

ния искусственных коллагеновых материалов является выделение коллагена из ткани в чистом виде с сохранением основных молекулярных характеристик и молекулярной структуры, в форме длинных тонких волокон. Установленные отличия морфологических и гистологических свойств кишечного сырья и малоценных субпродуктов II категории от гольевого спилка крупного рогатогр скота обусловливают необходимость их предварительной обработки с целью применения в качестве сырья для получения съедобных оболочек и пленок. Здесь важно отметить значение прочностных характеристик волокон и пучков коллагена, связанных с их толщиной и длиной.

Применение нетрадиционного коллагенсодержащего сырья для получения съедобных оболочек и пленок возможно при условии разработки эффективных физико-химических и биохимических способов предварительной обработки, специфических для каждого его вида. Показана эффективность применения мультэнзимных композиций, состоящих из специфических ферментов протеоли-тического и липолитического действия, для получения коллагеновой массы, приближенной по химическому составу и реологическим свойствам к базовому объекту.

ВЫВОДЫ

1. Проведена морфологическая оценка особенностей строения волокон коллагена в структуре некоторых коллагенсодержащих ресурсов мясной промышленности с целью изыскания возможности их применения в технологии съедобных белковых оболочек и покрытий.

2. Установлена принципиальная возможность положительного решения задачи при разработке специальных методов предварительной обработки для каждого вида сырья, связанной с удалением белково-жировых компонентов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Комле! А.П. и др. Производство белковой колбасной оболочки / А.П. Комлев. П.И. Чечеткни. О.А. Попернац-кий. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981. — 144 с.

2. Производство гольевого спилка для белковой колбасной оболочки / Л.В. Коробова, О.И. Пушенко, И.И. Микаэляи и др. // Кожевенно-обувная пром-сть. — 1986. — Л» 2.

— С, 10—12.

3. Использование свиного гольевого спилка для производства белковой колбасной оболочки / А.А. Сакулина. Н.Т. Левина. Н.Ф. Крыгина // Кожевенно-обувная пром-сть.

— Л? 3. — С. 25.

4. Меркулов А.Г. Курс патогистологической техники. — /I.!' Медицина. 1969. — 423 с,

5. ГОСТ 9793—74. Продукты мясные. Методы определений влаги.

6. ГОСТ 25011 —81. Мясо и мясные продукты. Методы определения белка,

7. Журавская Н.К., Алехина Л.Т., Отряшенкоаа Л.М.

Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов,

— М.: Агропромиздат. 1985. — 296 с.

8. Хачиянц В.Й., Каспарьянц С.А. Микроструктура соединительной ткани тонких кишок животных // Теория й практика товароведения и рациональное использование сырья и продуктов животноводства. — М., 1987. —» С. 38-42.

9. Микроструктура шкур бычков, выращенных и откормленных в условиях промышленной технологии / Б.И, Кири* лек, А.И. Зарубенко. К.Д. Хлудеев // Товароведение животного сырья. — М.. 1978. — С. 64—69.

Кафедра технология мяса и мясных продуктов

Поступила 19.10.93

Н.М. КУПИН. И.Н. ЛЕВАНЦ

Тихоокеанский рыбного хозяйс

Примет ной пленки зернистой И! выход до 8‘ потери, име: ке ястыков соленой икр нологии, не целостности является сл химических живании яс С целью р ментации я ного п роду к' исследовалс икры горбу протеолити внутреннос Для иссл выловленнь лости, кото творе ФП освобожден ной пленк содержания азота, опре, после терме ФП, взятог Влияние ролиз белй азота конце го по мет<^ различной\ ков) при 12 Посол И|| ФЯ, осущ? на КурильС Для опр| активности шивали в I течение 60 тическую а в модифика субстрата 11