CC BY
0В.Н. Лузан, д-р техн. наук, проф., e-mail: tpop@esstu.ru Е.С. Гарифулина, соискатель Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ
УДК 637.5.6/ 8
ТЕХНОЛОГИЯ НАТУРАЛЬНОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ГОВЯЖЬЕГО РУБЦА
В вопросах рационального использования мясного сырья немаловажная роль принадлежит созданию натуральных пищевых добавок из побочных продуктов убоя скота. Работа посвящена исследованию путей обработки говяжьего рубца молочнокислыми микроорганизмами с дальнейшей разработкой технологии пищевой добавки из него.
Ключевые слова: мясное сырье, рубец, биотрансформация, кефирные грибки, натуральная пищевая добавка.
V.N. Luzan, Dr. Sc. Engineering, Prof.
E.S. Garifulina, P.G.
TECHNOLOGY OF NATURAL FOOD ADDITIVE FROM BIBLE TRIPE
To use raw meat efficiently it is necessary to create natural food supplements from by-products of slaughter. The paper is devoted to the research of bible tripe processing by lactic acid microorganisms for further development of food additive.
Key words: raw meat, bible tripe, biotransformation, kefir funguses, natural food additive.
Введение
В настоящее время имеется большое количество пищевых добавок, способных улучшить функционально-технологические и органолептические свойства мясных систем. Однако большая часть этих пищевых добавок имеет химическое происхождение и может оказывать отрицательное влияние на организм человека. В то же время мясоперерабатывающая промышленность обладает значительным резервом сырья, которое недостаточно используется для производства высококачественных мясопродуктов, в частности говяжий рубец. По общему количеству белка рубец не уступает говядине 2-го сорта. Однако количество соединительного белка в 4,2 раза выше. По аминокислотному составу рубец несколько уступает жилованному говяжьему мясу 1-го сорта, содержит 30 % незаменимых аминокислот (1). Поэтому рациональное использование вторичного сырья мясной промышленности приведет к экономии материальных ресурсов и расширит ассортимент высококачественных мясопродуктов. Одним из путей является создание технологий натуральных пищевых добавок из вторичных продуктов убоя сельскохозяйственных животных.
Цель исследования
Целью настоящей работы явилась разработка технологии натуральной пищевой добавки из говяжьего рубца.
Материал исследований
Объектами исследований являются рубец говяжий ТУ 9212-460-00419779-99 - контроль, рубец говяжий, подвергнутый обработке белковым продуктом в разном их соотношении и через различное количество времени биотрансформации, и готовая пищевая добавка.
Результаты и их обсуждение
Авторами предлагается использование говяжьего рубца в технологии создания натуральной пищевой добавки после его биотехнологической обработки белковым продуктом, содержащим микробную ассоциацию кефирных грибков. Для проведения биотехнологие-ской обработки говяжьего рубца использовали биокомпозицию, содержащую микробную ассоциацию кефирных грибков а также белки, жиры, углеводы, витамины группы В, аскорбиновую кислоту, органические кислоты, минеральные вещества, лактобактерии: мезофиль-ные 2 х 102 КОЕ\г и термофильные 1 х 105 КОЕ\г) (см. ЯИ патент № 2213461, МПК А 23 С 9/12, 9/127, опубл. 10.10.2003 г, бюл. № 28).
Для установления параметров процесса биотехнологической обработки говяжьего рубца обработка биомассой производилась в соотношении рубец:биомасса - 1:1 (образец № 1), 2: 1 (образец № 2) и 3: 1 (образец № 3). При этом рубец использовался после очистки, промывки, обработки в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 мин, повторной промывки и измельчении на волчке с диаметром решетки 2-3 мм. Выдерживали образцы при температуре 0-4оС в течение 4 ч. Через каждые 60 мин у образцов исследовали: рН, органо-лептические показатели, консистенцию. Обязательным условием при выборе соотношения рубец:биомасса выбрано отсутствие жидкости после обработки. Накопление свободных амино- и карбоксильных групп проводили после технологической обработки.
Через час после обработки образец № 1 имел рН 5,5-5,6, белый цвет, слабый кислый запах и специфический запах рубца, плотную рассыпчатую консистенцию. Образец № 2 обладал белым цветом, слабым кислым запахом, рН 5,3-5,4 и кашеобразной консистенцией с выделением фракции субпродукта. В данном образце отсутствовали резкий специфический запах говяжьего рубца и свободная жидкость. Образец №3 тоже имел белый цвет, мягкую консистенцию, запах рубца отсутствовал, но отличался кислым запахом и имел рН 5,0. Кроме того, образец имел жидкую фракцию, которую, на наш взгляд, нельзя использовать далее. При дальнейшей обработке стало заметно изменение консистенции рубца. Через 1,5-2,5 ч рубец приобрел кашеобразную консистенцию, что свидетельствует о его набухании и изменениях в белке под действием органических кислот (2). Обработка рубца более 2,5 ч по ор-ганолептическим показателям нежелательна, поскольку усиливается кислый запах в продукте. По данным этих исследований можно сделать вывод о возможности проведения биотех-нологичекой обработки рубца при его соотношения к биомассе как 2:1 и продолжительности обработки 1,5-2,5 ч.
Для доказательства биотрансформации рубца после проведения обработки при параметрах, указанных выше, определяли количество функциональных боковых групп пептидной цепочки, способных вступать во взаимодействие с химическими реагентами. Исследования проводились после 2,5 ч обработки. Известно, что белки способны взаимодействовать с кислотами и основаниями, что обусловлено способностью их взаимодействия с водородными ионами формируя так зазываемую кислотную и щелочную емкость белков.
Измерение рН производились на приборе кислородомер Анион - 41 ОД при добавлении титранта по 0,1мл (КОН, НС1). Расчет кривых титрования производился по закону эквивалентов. Результаты расчетов сводились к определению суммарного содержания свободных водородных или гидроксильных ионов (в молях) на 1 г белка. Кривая суммарного содержания свободных водородных или гидроксильных ионов (моль) на 1 г водного раствора белка как функция от рН представлена на рисунке 1.
Проведенные исследования показали, что продукт растворения рубца, биокомпозиция и рубец обработанный биомассой различаются количеством свободных амино- и карбоксильных групп. Общее количество свободных функциональных групп после биотрансформации рубца указано в таблице.
Рис. 1. Кривая изменения рН раствора от суммарного содержания свободных [Н+] или ионов (в моль) на 1 г белка
Рубец - продукт растворения рубца.
Таблица
Количество свободных боковых карбоксильных и аминогрупп белка
Активная реакция среды Показатели Содержание в 1 г белка
рубец биокомпозиция рубец, обработанный биомасссой
рН 1,5-6 боковые карбоксильные группы, присутствующие в свободном состоянии 23,9 160,7 153,3
рН 6-8,5 взаимодействие протонов с гистидином и с концевыми а-аминогруппами 5,4 - 7,8
рН 8,-12 е-аминогруппы лизина, фенольные гидро-ксильные группы тирозина и сульфгидриль-ные группы цистеина, серина, триптофана 89,1 - -
содержание амидного азота 18,9 150,1 145,1
Из полученных данных (см. табл.) видно, что взаимодействие белка с молочной сывороткой происходит по фенольным гидроксильным группам тирозина, серина, сульфогруп-пам метионина, аминогруппам гистидина и триптофана. Увеличились суммарное количество свободных карбоксильных групп (23,9-153,3 моль/г) и количество амидного азота от 18,9 до 145,1 моль/г.
Проведенные исследования позволяют сформулировать оптимальные параметры биотехнологической обработки говяжьего рубца: соотношение рубец:биомасса 2:1, температура 0-4оС и продолжительность - 2-2,5 ч.
Полученная паста не имеет длительного срока хранения, и использование ее в мясной промышленности в таком виде является нерациональным. С целью получения сухой пище-
вой добавки были экспериментально обоснованы параметры сушки биотрансформированно-го рубца. Изучались различные параметры сушки: ИК-сушка с конвекцией при температуре 50-66° C. Исследования позволили выбрать способ сушки и ее оптимальные параметры -ИК-сушка с конвекцией, температура 63-66° C, продолжительность 120-140 мин. В дальнейшем образец подвергался измельчению до муки. Образец пищевой добавки, названый нами «Руббиот», полученный при указанных параметрах биотрансформации и сушки, имел выход - 19,2- 20%.
Пищевая добавка «Руббиот» имеет слабовыраженный запах говяжьего рубца, желтого цвета с сероватым оттенком. По химическому составу (%): содержание белка - 85,65 на 100 г, жира - 1,52, золы - 3,95. Продукт имеет влажность 7-8%, рн 7,6 и гидромодуль 3,3-3,6.
Исследование санитарно-показательной микрофлоры добавки свидетельствует о том, что общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФаН) равно 12х106,что соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, при этом патогенных микроорганизмов в 25 г не обнаружено.
Исследования позволили предложить технологию натуральной пищевой добавки из говяжьего рубца (рис. 2).
Рубец говяжий Биомасса
(патент РФ № 213461; МПК А 23 С 9/12, 9/127,2003)
у
Измельчение на волчке (диаметр решетки 3 мм)
1 J
Приготовление композиции: рубец:биомасса 2:1
Биотрансформация: температура 0-4оС, продолжительность 2-2,5 ч
1 .
Сушка: ИК - температура 63-66 C, продолжительность 120-140 мин
Измельчение до муки Рис. 2. Технология натуральной пищевой добавки из рубца «Руббиот»
Дальнейшие исследования по оценке технологических и органолептических показателей фаршевых мясных систем позволили обосновать дозу введение в рецептуру рубленых мясных полуфабрикатов пищевой добавки из рубца в количестве 18-20% вместо говядины и свинины без ухудшения качественных показателей котлет, что способствует получению полуфабрикатов с вкусовыми характеристиками, близкими к котлетам, содержащим только мясное сырье.
Библиография
1. Салаватулина Р.М. Рациональное использование сырья в колбасном производстве. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 256 с.
2. Хоролъский В.В., Митасееа Л.Ф., Мащенцееа Н.Г. и др. Молочнокислые организмы в технологии мясных продуктов // Мясная индустрия. - 2006. - С. 34-36.
Bibliography
1. Salavatulina R.M. Rational use of raw materials in sausage production. - M.: Agropromizdat, 1985. -256 p.
2. Khorolsky V.V., Mitaseva L.F., Maschentseva N.G. et el. Lactic acid organisms in meat products technology // Meat Industry. - 2006. - P. 34-36.
