Применение принципов биотехнологии в колбасном производстве Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

2017, том 19 [11]

—--—

http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7417-2017-19-ll-32-37 УДК 637.5

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ БИОТЕХНОЛОГИИ В КОЛБАСНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ

Ильяскызы М., Калдарбекова М.А., Мустафаева М.Ж., Чоманов У. Ч.

Алматинский технологический университет, г. Алматы, Казахстан

Аннотация. Улучшение структуры питания населения во многом определяется рациональным использованием региональных ресурсов сырья для производства пищевых продуктов. Значительный удельный вес среди пищевых продуктов приходится на продукты переработки сырья, производимого животноводством. Приоритетными направлениями увеличения продукта питания становятся эффективное и рациональное использование перерабатывающей промышленностью сельскохозяйственного сырья, совершенствование способов его обработки, внедрение ресурсосберегающих и безотходных технологий, хранение и транспортировка. Ассортимент изделий, вырабатываемых из мяса чрезвычайно широк: от массовых продуктов ежедневного потребления до продуктов профилактического и диетического питания. Однако достигнутый уровень еще не удовлетворяет потребностей населения в продуктах животноводства. Одним из основных и традиционных источников мясного сырья в нашей Республике является конина. Конина самое чистое в природе мясо, гипоаллергенное и хорошо усваивается организмом (если говядина полностью переваривается в человеческом организме за 24 часа, то конина всего за 3 часа). По данным Агентства статистики Респулики Казахстан поголовье лошадей ежегодно увеличивается на 5-6 %. Согласно вышеуказанным данным в РК имеются достаточные сырьевые ресурсы мяса конины, что представляет интерес его использования в производстве мясных продуктов. Несмотря на значительный удельный вес конины, в Республике выпуск мясной продукции из нее во многом сдерживается отсутствием приемлемых технологических решений и современной техники для производства вяленых мясных продуктов, обеспечивающих эффективное использование данного вида сырья с применением перспективных видов обработки. Научно-исследовательские работы по созданию и усовершенствованию технологии и техники для производства экспортоориенти-рованных национальных вяленых мясных продуктов из конины в Казахстане практически не проводятся. Современными тенденциями развития науки и техники является использование конины в производстве мясных продуктов для населения РК, а также для экспорта в страны ближнего и дальнего зарубежья; сокращение длительности процессов посола, созревания и сушки вяленых продуктов и сохранение пищевой ценности готовой продукции [1].

—--—

~ 32 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

—--—

Выпуск качественных сырокопченых продуктов, обладающих высокой пищевой и биологической ценностью, а так же длительным сроком хранения, обусловлен использованием современных биотехнологических приемов. Технология изготовления этих видов продуктов чрезвычайно сложна и трудоемка, и представляет собой консервирование мяса посредством комбинирования посола, ферментации и сушки, при этом ее особенностью является протекание сложных биохимических, ферментных, микробиологических и физико-химических процессов, в результате чего формируются характерные вкус, цвет, аромат и консистенция. Таким образом применение различного рода пищевых многофункциональных модулей, адаптированных к технологическому процессу и оказывающих влияние на технологические свойства фаршевых систем и готового продукта, является перспективным направлением развития производства.

Ключевые слова: биотехнология, мясные продукты, молочнокислые бактерии, заквасочные культуры, ферментный препарат, белковые добавки.

В Казахстане производят копченые и копчено-вареные национальные мясные продукты из конины - карта, казы, жал, жая, чу-жук, сур-ет. Выпуск сыровяленых изделий производится главным образом в виде колбас из конины, говядины, баранины и свинины. Цельномышечных сыровяленых национальных мясных продуктов из конины практически не имеется. Большинство научных разработок проводится в области производства варено-копченых мясных изделий, сыровяле-ных колбас из конины. По данному направлению имеются работы казахстанских ученых Тулеуова Е.Т., Узакова Я.М., Уалиева С.Н., Амирханова К.Ж., Рскельдиева Б.А., Омаро-вой К.М [1].

Исходя из анализа технического уровня и тенденций развития технологии в области разработки технологии производства национальных мясных продуктов из конины наиболее перспективным направлением улучшения качества выпускаемой мясной продукции и повышением ее стабильности при хранении является использование биотехнологических приемов, способствующих ускорению технологического процесса и повышению качественных характеристик мясных продуктов [2, 3].

В настоящие время производство сырокопченых и сыровяленых колбас интенсифицируется по трем основным направлениям: ускорение процесса созревание путем использования стартовых культур, сокращение продолжительности процесса сушки и введение в рецептуру различных белковых ингредиентов для улучшения вкуса и запаха готовой продукции. Таким образом на сегодняшний день основными направлениями применения биотехнологии в мясной промышленности являются: использование биомассы, микроорганизмов и препаратов на их основе, в качестве заменителя мясного сырья, применение бактериальных препаратов и иммобилизованных ферментов. Одним из перспективных направлений в совершенствовании технологии производства сырокопченых и сыровяленых колбас - направленное использование бактериальных культур.

Анализ литературных источников, опубликованных в последнее время, свидетельствует о широком применении заквасочных культур в производстве полуфарикатов, вареных и полукопченых колбас, комбинированных мясопродуктов. В последние годы ведутся работы по применению новых видов микроорганизмов как стартовых культур не

—-эъэ+ы-з-—

~ 33 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

Since 1999

—--—

только для повышения качества готовых изделий и ускорения технологических процессов, но и использование других их свойств. С этой точки зрения необходимо отметить высокую роль физиолого-биохимических свойств бифидобактерий. Высокая антагонистическая активность, способность разрушать токсические метаболиты, расти в анаэробных условиях, накапливать ароматические соединения свидетельствует о перспективности использования их в колбасном производстве. Кроме того, при сбраживании углеводов бифидобактериями в качестве

промежуточного продукта образуется соединение, которое обладает высокими редуцирующими свойствами, имеющими большое значение в реакций цветообразования колбас [3, 4].

Наибольший положительный результат интенсификации технологического процесса и сохранение качества готового продукта может быть достигнут благодаря синергетиче-скому действию стартовых культур и правильно подобранных компонентов, таких как углеводы (сахара), которые являются питательной средой для микроорганизмов в процессе ферментации. Обычно доминирующим и определяющим качество готовых сырокопченых и сыровяленых колбас являются молочнокислые бактерии, энтерококки, микрококки, стрептококки, а также дрожжи и грибы, которые локализуются в периферийных слоях и на поверхности продукта.

Из числа испытанных молочнокислых бактерий, согласно многочисленным литературным данным, особый интерес представляют штаммы Ь. pla.nta.rum всегда присутствующий в готовых созревших колбасах. Известно, что Ь. р1аШагит является

слабым кислотообразователем. Установлено, что кислотообразующую способность молочнокислых бактерий можно повысить путем обработки молока ферментным препаратом дрожжевой Р-галактозыдазы. Есть возможность активизаций Ь. р1аШагит ферментным препаратом Р-галактозыдазы [1,

4].

По мнению многих исследователей многоштаммовые закваски обладают высокой активностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды в сравнении с заквасками, приготовленными на отдельных культурах. Внесение

комбинированной закваски в качестве стартовых культур в мясной фарш, способствует большему накоплению молочной и летучих жирных кислот. В процессе осадки происходит увеличение содержания свободных аминокислот, особенно в образцах с комбинированной закваской. Они учавствуют в формировании вкуса и аромата готового продукта. По многочисленным литературным данным: при изучении изготовлении вяленых колбас было обнаружено, что накопление свободных аминокислот более интенсивно проходит во время сушки. Накопление в процессе выработки летучих жирных кислот и свободных аминокислот (глутаминовая кислота, лейцин, метионин, аспарагиновая кислота, валин, изо-лейцин, фенилалин, треонин, тирозин, про-лин) совпадает с приобретениями колбасами лучших вкуса и аромата. Способствует лучшему усвоению пищи, приводит к некоторому увеличению ценных пищевых веществ [1].

Среди бактерий, которые могут высвобождать аминокислоты (например глютамино-

—--—

~ 34 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

—--—

вую кислоту, аланин, фенилалин, лейцин, ме-тионин) и тем самым влиять на аромат, можно выделить лактобактерии и микрококки.

В последнее время уделяется большое внимание использованию белковых препаратов в производстве сырокопченых и сыровяленых колбас. Наибольшее распространение в этом направлении (в качестве источника пищевого белка) получило использование соевой муки, казеинатов, сухого обезжиренного молока, вторичного сырья молочной промышленности (субпродукты II категории, кровь убойных животных) малоценные породы рыб и некоторые другие морепродукты (кальмары, криль и др.) и сырье растительного происхождения (соя, хлопчатник, подсолнечник).

Тулеуовым Е.Т. предложено для обогащения колбасных изделий из конины использовать композицию, включающую продукт переработки сельскохозаяйственных животных (рубей к.р.с.) бульон, полученный от варки данного продукта, кровь и соль. Кроме того, для улучшения органолептических показателей композиция содержит жир свиной или говяжий топленый и бактериальную закваску для кислосливочного масла, содержащую взятую в равных соотношениях культуры S. Lactis, S.cremoris, S. Diacetilactis. Готовый обогатитель имеет ароматный запах, присущий вареному мясу, однородную пастообразную консистенцию [1, 4].

Rosa Manull, Jncze Kolman предлагают применение культур Z. Jensenu Streptococcus 17SB в производстве вареных колбас. Авторы отмечают достаточно быстрое снижение рН, что приводит к сокращению продолжительности созревания и улучшению консистенции

изделия. Стойкость вареных колбас при хранении в тропических условиях возрастает до 20 суток [1].

Другими авторами предлагается способ приготовления окороков, основанный на применении заквасочных культур P. Pentosourens, размножающихся при температуре ниже 120С. Благодаря жизнедеятельности молочнокислых бактерий величина рН в рассоле достигает значения 5,8. Слабокислая среда обеспечивает оптимальные условия посола, а также улучшает цвет изделий и их стабильность при хранении,

Изучена возможность использования жидкой культуры SS HK276 для производства мяса в формах. Технология включает загрузку сырья, его перемешивание (30мин) в смесителе с введением бактериальных заква-сочных культур, пряностей соли. Затем следует наполнение форм, предварительно смазанных пищевым жиром, термическая обработка при температуре 520С в течении 8 ч и охлаждение.

В США разработан способ производства колбасы, в фарш которого вводят от 2 до 8% молочного продукта, например, сывороточного белка, приготовленного с использованием микроорганизмов L. Bulgaricus, S. Ther-mophilus, S. asidollulus, P. Cerevvisial, L. Plantarum или их смесей. Для получения кисловатого вкуса готового изделия. Молочные добовки готовят отдельно и вводят непосредственно в мясной фарш. Полученные колбасы коптят, подвергают термической обработке и хранят при температуре 1 -70С. Готовые колбасы характеризуются острым вкусом [1].

Учитывая, что мясо лошадей, особенно полученное от взрослых лошадей, жестче говя-

—-эъэ+ы-з-—

~ 35 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

Since 1999

—--—

жего, т.к. в нем меньше миофибриляр и структурных белков, Липатов Н.Н. и др. предлагают ферментацию сырья протеазами животного происхождения, в частности, пепсином для улучшения технологических свойств конины. Чем сильнее развивается протеолиз в мясном продукте, тем нежнее оно становится.

В Восточно-Сибирском технологическом институте проведены исследования влияния многокомпонентной смеси, содержащей ферментный препарат гиалуронидазного действия на технологические свойства натуральных полуфабрикатов из конского мяса. Шприцовочная смесь из хлористого натрия, фосфатов и ферментного препарата стабилизирует последний и позволяет равномерно вводить его в мышечную ткань. Ферментный препарат способствует более равномерному распределению соли по объему продукта и увеличивает скорость фильтрационно - диффузионного процесса.

Амирхановым К.Ж. разработана и испытана в промышленных условиях технология формованной конины с использованием ферментного препарата (тестипана), электромассирования и циклической механической обработки, позволяющая снизить потери массы при тепловой обработке на 3 - 4 %, увеличивает развариваемость коллагена на 4,7 %, улучшает окраску, нежность и вкус готового продукта [1, 4].

В ФРГ разработан способ приготовления мясных продуктов (ветчины) с ускоренным сроком созревания. Способ заключается в том, что в потолочную смесь включают фермент - глицерогидролазу.

Ряд авторов предлагают способы изготовления вареных и полукопченых колбас с частичной заменой мясных компонентов фарша

белковыми добавками, полученными с помощью различных бактериальных препаратов.

В Германии разработан способ изготовления колбасы типа франкфуртской с добавлением казеина (10% от массы мяса) полученного из обезжиренного молока при обработке его препаратом НК - 76. для осуществления данного способа к 100 кг молочного обрата прибавляют 2 л заквасочной культуры SS НК - 76, инкубируют в течении 6 ч и сепарируют, вносят 10 кг полученного казеина. Готовый фарш шприцуют в оболочку [2].

Комбинированные колбасные изделия с применением микробного белка,

используемого в качестве основного компонента сырья вместо функциональных белков, представляет большой интерес.

Разработка этих продуктов должна базироваться на сбалансированности аминокислотного состава, его соответствии потребностям организма человека в незаменимых аминокислотах. Белок одноклеточных может быть получен из бактерий, грибов и дрожжей при культивировании их на дешевых углеводных средах (кукурузные сиропы, меласса, картофельный, пшеничный, и другие виды крахмала, молочная сыворотка, метанол и др.).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] С.Н Уалиев, Семипалатинский государственный университет им. Шакарима., Научные основы совершенствования техники и технологии мясных продуктов из конины. Дисс. на соискание ученой степени д.т.н.РК Семей, 2010

—--—

~ 36 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

—---

121 Узаков Я.М. Состояние животноводства и мясоперерабатывающей отрасли в Республике Казахстан // Мясная индустрия. -2005. - №4. - С.18-22.

[3] Узаков Я. М. Разработка технологии производства национальных варено-копченых продуктов из баранины: Дис...канд.технических

наук/ Науч.рук.: У.Ч. Чоманов, Б.А. Рскел-диев.- Семипалатинск, 1999.- 113 с.

[4] Большаков А.С., Тулеуов Е.Т., Амирханов К.Ж. и др. Производство мясопродуктов из конины: обзор информация. АгроНИ-ИТЭИмясомолпром. Сер.: Мясная промышленность. - М., 1988. - 33 с.

APPLICATION OF THE PRINCIPLES OF BIOTECHNOLOGY IN SAUSAGE MANUFACTURE

Ilyaskizy M., Kaldarbekova M.A., Mustafaeva M.Zh., Chomanov U.Ch.

Almaty Technological University, Almaty, Kazakhstan

Annotation. Improving the structure of nutrition of the population is largely determined by the rational use of regional resources of raw materials for food production. A significant proportion of food products account for products processed raw materials produced by livestock. Horse meat is one of the main and traditional sources of meat raw materials in our republic. According to the above data, there are sufficient raw material resources of horse meat in the Republic of Kazakhstan, which is of interest for its use in the production of meat products. Despite the significant specific weight of horse meat, in the republic the release of meat products from it is largely constrained by the lack of acceptable technological solutions and modern technology for the production of dried meat products that ensure the effective use of this type of raw materials with the use of promising treatments. Scientific and research work on the creation and improvement of technology and technology for the production of export-oriented national dried meat products from horsemeat in Kazakhstan is practically not carried out. Modern trends in the development of science and technology are the use of horse meat in the production of meat products for the population of the Republic of Kazakhstan, as well as for export to the countries of near and far abroad; shortening the duration of the process of salting, ripening and drying of dried products and preserving the nutritional value of the finished product.

Key words: biotechnology, meat products, lactic acid bacteria, starter cultures, enzyme preparation, protein supplements.

REFERENCES

[1] Uzakov Y.M. State of animal husbandry and meat processing industry in the Republic of Kazakhstan // Meat Industry. - 2005. - №4. - P.18-22.

[2] S.N.Ualiyev, Semipalatinsk State University of Shakarima., Scientific bases of perfection of technics and technology of meat products from horse meat. Diss. for the degree of Doctor of Technical Sciences, RK, Semey, 2010.

[3] Uzakov Y.M. Development of the technology for the production of national boiled-smoked products from mutton: Dis.Cand.Tech. of Science / Scientific guide: U.Ch.Chomanov, B.A. Raskeldiev.- Semipalatinsk, 1999.- 113 p.

[4] Bolshakov A.S., Tuleuov E.T., Amirkhanov K.Zh. Manufacture of meat products from horse meat: an overview of the information. Agro Scientific Research Institute. Series .: Meat industry. - M., 1988. - 33 p.

—-эъэ+ы-3-—

~ 37 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)