CC BY
0
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА
УДК 637.5 DOI: 10.21323/2071-2499-2021-3-6-9 Ил. 1. Табл. 2. Библ. 24.
ПРОДОЛЖЕНИ Е НАЧАЛС
СОСТАВА И СВОЙСТВ В №
БЕЛКОВЫХ ПРЕПАРАТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ
ЧАСТЬ 2
Жаринов А.И., доктор техн. наук, профессор, Кузнецова О.В., канд. техн. наук ООО «Группа Компаний ПТИ»
Ключевые слова: белковые препараты животного и растительного происхождения, состав, структура и свойства, замена основного сырья, обогатители, функии-ональные добавки
Реферат
Обзор посвящён рассмотрению и анализу белковых препаратов, применяемых при производстве мясных продуктов. Представлены состав и специфика функционально-технологических свойств с целью осуществления сравнительной оценки и выявления особенностей, позволяющих оптимизировать условия использования белковых препаратов в технологии определённых групп мясных продуктов.
Б
COMPARATIVE EVALUATION OF THE COMPOSITION AND PROPERTIES OF PROTEIN ADDITIVES, USED IN MEAT TECHNOLOGY
PART 2
Zharinov A.I., Kuznetsova О.V.
LLC «Group of Companies PTI»
Key words: protein additives of animal and vegetable origin, composition, structure and properties, replacement of the basic raw material, fortificants, functional additives
Summary
Review discusses the analysis of protein additives used in meat products. The composition and specificity are presented functional and technological properties for the purpose of identification and comparative assessment of features to optimize the conditions for the use of protein additives in the technology of meat products.
Более рациональным и распространённым вариантом применения неполноценных белков является их комплексное использование при условии обеспечения взаимокомпенсации содержания дефицитных и избыточных НАК в составе общего белкового компонента. Как следует из данных [1], белки растительного и животного происхождения отличаются по виду лимитирующих аминокислот: в белках крови - мало изолейцина и метио-нина, но много лейцина, лизина и треонина; белки пшеницы - дефицитны по лизину, валину и треонину, но избыточны по метионину; белки молочной сыворотки избыточны по содержанию валина, триптофана, треонина и лизина.
Используя принцип взаимообогащения на основе индивидуально-неполноценных белков, получают смеси с идеальной сбалансированностью аминокислотного состава. В частности, такой результат может быть получен в бинарных композициях СОМ + пшеничный глютен (взятых в соотношении 73:27), плазма крови + пшеничный глютен (70:30) и т. д. [2, 3, 4, 5].
Сопоставление значений скорректированных аминокислотных коэффициентов усвояемости белков - РОСЛЛБ, определяемых по формуле:
PDCAAS=
значение минимального аминокислотного скора
истинная усвояемость
белка в организме
обладают протеины яйца, молока и сои, которые по своему потенциалу даже превосходят аналогичные показатели говядины и МПМО.
Белковые препараты как структуро-образователи и стабилизаторы дисперсных систем проявляют комплекс определённых функционально-технологических свойств, степень выраженности которых, как правило, обусловлена спецификой их химического состава, состоянием молекулярной структуры фракций гидроколлоидов, входящих в состав препарата, особенностями технологического процесса и другими факторами [6].
В частности, входящие в состав молока казеины и сывороточные белки [3, 7] предопределяют проявление препаратом СОМ высоких показателей водо-и жиросвязывающей, гелеобразующей
и эмульгирующей способности. После отделения от молока казеинов, являющихся активными ПАВами, получаемая молочная сыворотка, состоящая из водорастворимых лактоглобулинов и сывороточных альбуминов и лактозы, характеризуется более низкой геле-образующей и эмульгирующей способностью, но повышенной склонностью к пенообразованию.
Яичные белки в основном (на 75%) представлены водорастворимыми альбуминами [6, 8, 9], обладающими хорошей растворимостью, выраженной геле- и пенообразующей способностью, а также адгезионно-когезионными свойствами. Присутствующие в желтке ово-глобулины, диглицериды и фосфолипиды обеспечивают формирование высокой эмульгирующей способности. При нагреве протеины, входящие в состав белка
и характеризующих интегральное качество белкового компонента свидетельствует (рисунок 1) о том, что среди выбранных образцов белковых препаратов наивысшей биологической ценностью
Рисунок 1. Значения скорректированного аминокислотного коэффициента усвояемости у различных видов белка (PDCAAS, FAO / WHO, 1989, 1983)
Белок яйца Белок молока Изолят соевого белка Белки говядины Концентрат соевого белка Белки МПМО Белки плазмы крови Пшеничная клейковина
1,00 1,00 1,00
0,92 0,92
0,27
0,02
0,70 0,68
0,2
0,4
0,6
0,8
1,2
х
0
и желтка, коагулируют с образованием необратимого термотропного геля, прочность которого возрастает по мере повышения температуры и увеличения продолжительности нагрева [6, 10, 11].
Препараты плазмы крови содержат три фракции: сывороточный альбумин (55-65%), глобулины (20-25%) и фибриноген (10-15%). Альбумины обладают высокой поверхностной активностью, глобулины - гидрофобностью, фибриноген - уникальной структурообразующей способностью, в связи с чем белковые препараты плазмы крови характеризуются высокой растворимостью, водосвязы-вающей, гелеобразующей и эмульгирующей способностями, а также склонностью к пенообразованию [12, 13, 14].
При умеренных температурах белки плазмы крови в воде образуют вязкие растворы, которые при нагреве до 6070 °С приходят в гель-форму [15, 16].
Препараты животных белков, производимых из мягкого коллагенсодержащего сырья (свиная шкурка, говяжий спилок, мясообрезь, колбасная жилка и т. п.), как правило, представляют собой смесь во-до- и щёлочерастворимых стабилизированных по фракционную составу и молекулярной массе белков и полипептидов, у которых большая часть аминокислот имеет активные реакционные группы, обеспечивающие проявление определённых ФТС [6, 17].
Отличительная особенность животных белков - высокая гелеобразующая и водосвязывающая способность, причём в большей степени стабилизационные свойства присущи порошкообразным препаратам. Для текстурированных форм препаратов характерны более низкие значения ВСС при повышенных уровнях жиросвязывающей способности. Гели и эмульсии, получаемые на основе животных белков, по базовым показателям структурно-механических свойств не уступают чисто мясным системам, однако имеют выраженную склонность к си-нерезису [17, 18, 19, 20].
Основу соевых белковых препаратов составляют [10, 21] денатурированные альбумины и глобулины, обеспечивающие при ограниченной растворимости формирование таких функционально-технологических свойств, как водо-, жиро-связывающая, гелеобразующая и эмульгирующая способность.
В условиях умеренных температур соевые изоляты образуют гели при концентрации 14-17%; у соевых концентратов, содержащих некоторое количество крахмала и клетчатки, для перехода в гель требуются несколько большие концентрации. Повышение температуры
среды обеспечивает снижение величины критической концентрации гелеобра-зования (ККГ) у соевых концентратов и изолятов.
Важным отличием соевых белковых препаратов от других гидроколлоидов-гелеобразователей как растительного, так и животного происхождения является отсутствие в процессе хранения у мясных продуктов, полученных с использованием концентратов, изолятов и текстура-тов, явления синерезиса [16, 19].
Препараты сухой пшеничной клейковины представляют собой сложный белковый комплекс, образованный специфическими белками глиадинами и глютенинами с включением примесей водорастворимых белков, крахмала и клетчатки [10, 21]. В связи с особенностями строения глютенины не растворяются в воде, но, ограниченно набухая, проявляют высокую способность к агрегированию и образованию коллоидных систем с волокнистой структурой. Глиадины также обладают высокой реакционной способностью в отношении проявления основных функционально-технологических свойств. Аккумулируя свойства гли-адинов и глютенинов, сухие препараты глютена характеризуются хорошей водосвязывающей/водоудерживающей, загущающей и пенообразующей способностью при средней выраженности жироудерживающих и эмульгирующих свойств [20, 22].
Обобщённые данные, характеризующие особенности функционально-технологических свойств выбранных белковых препаратов (таблица 1) и рекомендуемые условия их применения при производстве мясных продуктов (таблица 2), позволяют оперативно и объективно оценить потенциальные возможности и целесообразность использования конкретных препаратов в технологии определённых видов мясных изделий.
Большинство белковых препаратов инертны по вкусу, запаху, цвету и хорошо совместимы с органолепти-ческими показателями мясных продуктов. При этом введение белковых препаратов в состав рецептуры мясных изделий в рекомендуемых дозах, как правило, приводит к улучшению структурно-механических свойств (плотность, консистенция, адгезия), сочности и нарезаемости продукта.
Отмечено также, что при применении молочно-белковых препаратов продукция приобретает сливочно-молочный вкус и блеск на разрезе; при использовании животных белков происходит усиление мясного вкуса и запаха, и т. п.
Необходимо иметь в виду, что в случаях несоблюдения требований к условиям технологической подготовки препаратов либо при превышении рекомендуемых дозировок их использования могут иметь место такие негативные явления, как: «разбавление» цвета и снижение интенсивности вкусо-арома-тических характеристик, появление ре-зиноподобной консистенции (при применении яичных и плазменных белков), желтизны на срезе и «рыбного» запаха (плазма крови), сильного синерезиса при хранении готовой продукции (животные белки) и т. п.
В практике колбасного производства белковые препараты применяют индивидуально, в виде коммерческих стабилизационных систем, состоящих из нескольких видов белковых препаратов, загустителей (каррагинаны, гуары), эмульгаторов (ди-, моноглицериды жирных кислот), а также в составе комплексных пищевых добавок (КПД), содержащих посолочные вещества, пряности, пищевые добавки, белковые препараты и другие ингредиенты, часть из которых проявляет способность к синергетиче-ским взаимодействиям.
Стабилизирующие свойства белковых препаратов обусловлены не только их способностью повышать термодинамическую и кинетическую устойчивость мясных систем за счёт снижения сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз, структурирования и повышения вязкости, но и вследствие наличия у некоторых из препаратов относительно высокой буферной ёмкости [23].
Буферная ёмкость характеризует способность химических веществ и соединений, а также биологических и физико-химических систем удерживать значение рН в определённом диапазоне, несмотря на варьирования внешних воздействий.
В условиях колбасного производства необходимость регулирования водородного показателя и стабилизации его величины, как правило, возникает при переработке сырья с признаками аномального развития автолиза (мясо РББ и ЭРЭ), для чего применяют пищевые фосфаты, обладающие высокой буферной ёмкостью.
Результаты исследований показали [24], что некоторые виды белковых препаратов, являясь полиэлектролитами, также проявляют способность стабилизировать рН гетерогенных дисперсных систем.
В частности, по степени выраженности буферной ёмкости белковые препараты (при адекватных концентрациях
2021 | № 3 ВСЁ О МЯСЕ
Таблица 1
Условное ранжирование белковых препаратов по степени выраженности основных функционально-технологических свойств [6, 17]
Вид белковых препаратов и продуктов Функционально-технологические свойства
Растворимость Гелеобразо-вание Водо-связывание Жиросвязы-вание Эмульгирование Пенообра-зование
Сухое обезжиренное молоко 4 4 3-4 3-4 4 3-4
Концентрат сывороточных белков 4 3 3-4 3 3-4 4-5
Сухой яичный порошок 4-5 4-5 4 3-4 4-5 3-4
Сухой яичный белок / альбумин 4-5 5 4-5 4 5 5
Концентрат плазмы крови 4-5 5 5 4-5 4 4-5
Изолят глобина 4 4 4 4 4 3-4
Концентраты животных белков из свиной шкуры 4 5 5 3-4 3-4 3-4
Изоляты из свиной шкуры 2 5 4-5 2-3 1 1
Соевые белковые концентраты 3-4 3-4 4 4-5 4-5 2
Соевые белковые изоляты 4 4-5 4-5 4-5 5 2
Соевые текстурированные концентраты 1 1 3-4 3-4 1 1
Сухая пшеничная клейковина - глютен Клейковина текстурированная 2 1 4 1 3 3-4 3-4 2-3 4 1 3-4 1
Примечание: 5 - очень хорошие свойства, 4 - хорошие, 3 Основные ФТС белковых препаратов и - удовлетворительные, 2 - ниже среднего, 1 - отсутствие свойств. Таблица 2 условия их применения при производстве мясных продуктов [2, 6, 17]
Величина рН Показатели ФТС Рекомендации по технологическому применению
Вид белковых препаратов ККГ, г/100 мл воды ВСС, г воды/ 1 г препарата ЖСС, г жира/ 1 г препарата Коэффициент гидратации Состав эмульсии Б: В: Ж Доза введения,% не более
Сухое обезжиренное молоко 6,8-7,2 6-8 1,5-1,8 1,2-2,0 1: 0,5 (2) 1: 0,5: 1 3
Сухой яичный порошок 6,8-7,8 15-16 3,7-4,2 1,4-1,6 1: 4 1: 2 (3): 0,5 (1,2) 2
Сухой яичный белок/альбумин 7,0-7,6 12-14 6-7 1,2-1,4 1: 6 (8) 1: 4 (6): 4 (6) 2
Концентрат плазмы крови 6,4-7,6 4-5 6-8 4-5 1: 6 (8) 1: 4: 4 2
Концентраты из свиной шкуры 6,5-7,0 3-5 4,5-15 0,6-1,5 1: 4 (6) 1: 4 (8): 4 (8) 2
Соевые белковые концентраты 6,4- 6,8 17-20 3,2 5,0 3 5 1: 4 (5) 1: 4: 4 2
Соевые белковые изоляты 6,5 7,3 15-17 4 -7 3,6 6,8 1: 4 (6) 1: 4 (6): 4 (6) 4
Соевые текстурированные концентраты 6,2- 7,0 - 2,8 4,8 2,7- 3,2 1: 4 (5) - 4
Сухая пшеничная клейковина - глютен 6,0 -7,5 - 1,8- 3,0 0,7 -1,9 1: 2 (5) 1: 1: 1 2
Клейковина текстурированная 6,0- 6,8 - 2,5 3,0 1,2 -1,5 1: 3 (4) - 0,5
в системе) располагаются в следующей последовательности:
СОМ ^ сухая плазма крови ^ ^ альбумин крови ^ яичный порошок
Существенными преимуществами белковых препаратов являются не только возможность их многоцелевого использования в качестве заместителей основного сырья, обогатителей и функциональных ингредиентов, но и наличие разнообразных и технологически доступных способов их введения в мясные системы:
► в сухом виде (порошкообразные и текстурированные формы);
► после предварительной гидратации (в состоянии суспензий и гелей);
► в составе белково-жировых и белко-во-коллагеновых эмульсий, включая
имитационные продукты типа искусственный шпик и сыр; ► в составе многокомпонентных шприцовочных рассолов и др. Каждый из вариантов подготовки и применения белковых препаратов обеспечивает реализацию их определённых функционально-технологических возможностей и свойств применительно к особенностям технологического процесса конкретных видов мясных продуктов.
В заключение следует отметить, что рассматриваемые в данном обзоре технологические вопросы непосредственно связаны с важными социально-экономическими проблемами.
Использование белковых препаратов, получаемых из нетрадиционных и побочных источников растительного
и животного происхождения, при производстве продуктов питания комбинированного состава позволяет не только уменьшить дефицит белка в рационе современного человека, но и обеспечить доступность высокобелковой продукции (вследствие более низкой себестоимости) для малообеспеченной части населения.
пти
© КОНТАКТЫ:
Жаринов Александр Иванович Кузнецова Ольга Владимировна V +7(495)786-85-65 © info@protein.ru
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Жаринов, А.И. Сравнительная оценка состава и свойств белковых препаратов, используемых в технологии мясных продуктов. Часть 1 / А.И. Жаринов, О.В. Кузнецова // Все о мясе. - 2021. - № 2. - С. 10-10. DOI: 10.21323/2071-2499-2021-2-10-10.
2. Рогов, И.А. Химия пищи. Принципы формирования качества мясопродуктов / И.А. Рогов, А.И. Жаринов, И.П. Воякин. — СПБ.: Изд. РАПП, 2008. — 340 с.
3. Рогов, И.А. Пищевые биотехнологии. Книга 1. Основы пищевой биотехнологии / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Г.П. Шуваева. — М.: Колос С., 2004. — 440 с.
4. Липатов, Н.Н. Методы получения искусственно структурированных белковых продуктов на основе плазмы крови / Тезисы докл.: Всесоюзной научно-техн. конф. «Технология и техника мясной и молочной промышленности на основе современных исследований» / Н.Н. Липатов, А.В. Ефимов и др. — М.: 1981. — 507 с.
5. Жаринов, А.И. Некоторые аспекты разработки технологии аналогов мясопродуктов на основе структурирующихся систем «плазма крови — сыворотка молока» / А.И. Жаринов // СБ. научн. тр.: «Исследования МТИММП в области технологии и биохимии пищевых производств. — М.: МТИММП. 1986. — С. 1-6.
15. Жаринов, А.И. Исследование процесса гелеобразования в системах, содержащих плазму крови и молочные белки / А.И. Жаринов, Л.Б. Макарова, С.И. Постников, М.Ю. Жер-дева // Тезисы докл. всесоюзной конф. «Химия пищевых добавок», Киев, 1989. - С. 56.
19. Жаринов, А.И. Основы современных технологий переработки мяса. Краткий курс. Часть II. «Цельномышечные и реструктурированные мясопродукты» / А.И. Жаринов, О.В. Кузнецова, Н.А. Черкашина. — М.: Внешторгиздат, 1997. — 224 с.
20. Пшеничный глютен. — США: Изд. Фирмы Amylum Group, 1994.
21. Нечаев, А.П. Пищевая химия / Под ред. Нечаева А.П. / А.П. Нечаев, С.Е. Трубенберг, А.А. Кочеткова и др. — СПб.: ГИОРД, 2001. — 592 с.
22. Бобренёва, И.В. Возможность использования текстурата клейковины в технологии мясных изделий / И.В. Бобренёва, Д.А. Мерников, В.И. Степанов // Мясная индустрия. — 2013. — № 12. — С. 42-44.
23. Фролов, Ю.Г. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю.Г. Фролов. — М.: Химия, 1988, — 286 с.
24. Жаринов, А.И. Определение величины буферной ёмкости пищевых гидроколлоидов / А.И. Жаринов, И.М. Лебедева, А.В. Стефанов // Мясная индустрия. — 2010. — № 7. — С. 40-42.
В ФГБНУ «ФНЦ пишевых систем им. В.М. Горбатова» РАН вышла книга
«ИСТОРИЯ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ»
(в двух томах / под обшей редакцией А.Б. Лисицына)
история мясной
промышленности россии
В двух томах
Под обшей редакцией академика РАН, доктора теун. наук
А. Б. Лисицына
В монографии собраны и обобщены материалы этапов развития мясной промышленности России с древних времен до наших дней. Уделено внимание возникновению, становлению скотоводства и развитию мясного дела в России X-XIX вв., мясной промышленности России с начала XX в. до Великой Отечественной войны 1941-1945 гг., состояние мясной промышленности в годы Великой Отечественной войны, в послевоенный восстановительный период и до смены государственного устройства страны, а также в годы рыночных реформ 1991-2020 гг. Рассмотрено состояние мясной индустрии страны начала III тысячелетия, а также дано научное сопровождение ее развитию в различные периоды. Приводятся мнения политических и государственных деятелей.
Все происходящие события рассматривались в хронологической последовательности, как и создание учреждений по руководству мясным и холодильно-боенским делом. При подготовке монографии использовались архивные документы, труды ученых Российской Академии наук, зарубежных ученых и специалистов и иные научно-технические материалы.
Книга может вызвать интерес читателей, научных сотрудников и специалистов отрасли.
По вопросам приобретения обращаться: отдел маркетинга, тел. заявки на приобретение направлять по e-mail
+7(495) 676-6521, zakaz@fncps.ru
Том I
