ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях нередко возникает необходимость в разработке новых и совершенствовании существующих рецептур пищевых продуктов, что может быть обусловлено дефицитом или сезонностью поставок традиционного сырья, изменением его стоимости и свойств, необходимостью создания конкурентоспособного изделия, изменением потребительского спроса, повышением рентабельности производства и другими причинами.

Мясная промышленность призвана обеспечивать население страны мясными продуктами питания в объемах и ассортименте, достаточных для формирования правильного и сбалансированного рациона питания. Однако в условиях развивающегося в стране экономического кризиса быстрыми темпами произошло сокращение поголовья скота. В связи с существующей проблемой Россия вынуждена импортировать мясо из других стран [1,47, 67, 68].

В настоящее время с учетом уменьшения ресурсов мясного сырья большое значение придается поиску путей его экономии и рационального использования. Большинство мясоперерабатывающих предприятий испытывают трудности, связанные не только с нехваткой сырья, но и с нестабильностью его качества, особенно в процессе хранения. Зачастую в промышленное производство поступает сырье нестандартного качества (например, замороженное мясо длительного срока хранения, с повышенным содержанием жировой и соединительной ткани, мясо с признаками PSD и DFD). В таких условиях производители вынуждены не только постоянно поддерживать качество выпускаемой продукции, но и обеспечивать снижение ее себестоимости [1, 56, 67, 68]. Одним из способов рационального использования мяса с низкими функциональнотехнологическими свойствами является применение пищевых добавок, позволяющих получать из такого сырья продукты хорошего качества [10, 25, 28, 29, 45, 54].

При разработке технологий мясных продуктов особое внимание обращается на их органолептические показатели и на показатели биологической ценности. Как показывает зарубежный и отечественный опыт последних лет, этому способствует использование при получении продуктов пищевых добавок, играющих роль структурообразователей. Группа

структурообразователей, стабилизаторов консистенции, водоудерживающих агентов, которые часто называют пищевыми гидроколлоидами, занимает особое место среди пищевых добавок, используемых в технологии мясопродуктов. По своим функциональным свойствам они являются загустителями, гелеобразователями, стабилизаторами и в некоторых случаях эмульгаторами. Применение гидроколлоидов в производстве мясной продукции позволяет добиться значительного улучшения функционально-технических свойств готовой продукции. Высокие структурирующие свойства в сочетании с большой экономической эффективностью их применения позволяют использовать гидроколлоиды при производстве различных пищевых продуктов, в том числе и мясных продуктов. Это улучшение органолептических показателей (сочности, консистенции, цвета, внешнего вида), снижение потерь при термической обработке, стабилизация качественных показателей продуктов при хранении, повышение выхода готовых изделий, а также уменьшение себестоимости готовой продукции. Использование гидроколлоидов позволяет вырабатывать продукцию с высокими органолептическими и физико-химическими показателями [18, 54, 88, 92].

Целесообразность применения гидроколлоидов в производстве мясных продуктов связана с комплексом причин как технологического, так и экономического характера. Необходимо отметить, что именно эта технология позволяет производить продукты доступной ценовой категории, особенно медиум- и эконом-класса. Гидроколлоиды позволяют решить не только технологические аспекты производства мясопродуктов, но и производить продукты функциональной направленности. Такие гидроколлоиды, как камедь гуара, рожкового дерева, ксантановая камедь, конжаковый маннан, способствуют снижению уровня холестерина в крови, предупреждают развитие атеросклероза, ишемической болезни сердца. Другие, подвергаясь ферментации в толстом отделе кишечника, образуют короткоцепочные жирные кислоты, в основном уксусную, пропионовую и масляную, повышают мышечную активность и снижают развитие вредных микроорганизмов, уменьшают риск заболеваний людей болезнями желудочно-кишечного тракта [18].

С использование гидроколлоидов производят продукты с низкой калорийностью, при этом сохраняющие органолептические свойства аналогичных продуктов. Однако ассортимент таких продуктов на сегодняшний день довольно ограничен, и в ближайшие годы необходимо увеличение как ассортимента, так объемов их выработки [18, 54, 88, 92].

Крахмалы относятся к группе гидроколлоидов растительного происхождения. Как показывает статистика, около 50% продаж этой группы ингредиентов в мире приходится именно на крахмалы, а остальная часть — это каррагинаны, камеди и другие гидроколлоиды, получаемые из растительного сырья. Крахмалы применяются в мясной промышленности благодаря их способности связывать воду и проявлять синергизм с растворимыми мясными белками. При этом они выполняют ряд функций, такие как снижение потерь при термообработке и увеличение выхода готовой продукции; улучшение текстуры готового продукта за счет образования геля; получение более сочного продукта; предотвращение синерезиса в готовом продукте; улучшение нарезываемое™ продукта и т.д [3, 14, 16, 24, 26].

Нативные крахмалы, не подвергшиеся температурной обработке, обладают слишком слабой структурой, и в настоящее время их использование в прогрессивных пищевых технологиях весьма ограничено. Чтобы расширить диапазон их возможного применения, крахмал модифицируют. В результате физических, химических модификаций крахмал приобретает повышенную устойчивость при дальнейшем использовании и переработке. При применении или комбинировании различных способов модификации возможно получение крахмала со сниженной или повышенной температурой его клейстеризации, понижение или повышение его вязкости, повышение растворимости в холодной воде, появление эмульгирующих свойств, устойчивости к синерезису, кислотам, циклам оттаивания-замораживания [33, 34, 35, 36, 52, 54].

В настоящее время из-за тенденции рынка пищевых ингредиентов - отказ от искусственных ингредиентов в пользу натуральных - активно проводятся исследования по получению и использованию биологически безопасных модифицированных крахмалов, полученных с помощью амилолитических ферментов. В связи с этим представляет большой интерес изучение особенностей действия ферментов амилолитического ряда на крахмалы различной природы с целью получения крахмального продукта с улучшенными технологическими и функциональными качествами [101, 111, 138, 159, 164, 175, 190, 192]. К наиболее используемым в практике амилолитическим ферментам относятся а-амилаза, [3-амилаза, амилоглюкозидаза, амило-1,6-глюкозидаза и др. Вопросы применения ферментов для модификации природных крахмалов освящены в научных трудах многих российских и зарубежных ученых: Н.Р. Андреева, А.И. Жушмана, М.М. Гаппарова, N. Коса, М. Metin, Y. Ma, Н. Liua, Е. Garcia-Garcia, Н. Totosaus, Т. Fenga, N. Akta§, Н. Gen^celep, В. Yadav, Z. Luo, S. You, A. Karim.

С точки зрения биобезопасности использование ферментированных крахмалов в технологии пищевых продуктов наиболее целесообразно, так как воздействие химически обработанных крахмалов на организм человека до конца не изучено и нуждается в дополнительных исследованиях. Следует также отметить, что Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам рекомендует по мере возможности отказаться от применения химически модифицированных крахмалов в пищевых продуктах [17, 100]. В настоящее время проводятся работы по созданию новых видов модифицированных крахмалов пищевого назначения - резистентных крахмалов, обладающих повышенной ферментативной устойчивостью, а также свойствами пищевых волокон и лишь частично усваивающихся организмом человека [13, 16, 19,29,60, 100, 116].

На основании изложенных фактов очевидна актуальность проведения исследований, направленных на разработку новых видов гидроколлоидов в производстве мясных продуктов, позволяющих получать продукт с улучшенными структурно-механическими и реологическими свойствами, а также с высокими потребительскими характеристиками и меньшей калорийностью. В частности, использование ферментированных крахмалов позволит разработать новые формы продуктов, безопасные для здоровья человека, и расширить ассортимент мясных изделий высокого качества.

В монографии освещены биотехнологические и научно-практические аспекты применения амилолитических ферментов для модификации крахмалов, а также использования биомодифицированных крахмалов в технологии мясных продуктов.

Монография состоит из 5 глав.

В первой главе приведена общая характеристика гидроколлоидов, использующихся в технологии мясопродуктов. Рассмотрены их технологические функции, а также специфические задачи, решаемые с помощью гидроколлоидов, применительно к каждой группе мясных продуктов.

Во второй главе представлена характеристика крахмала как основного представителя гидроколлоидов. Рассмотрены свойства природных и модифицированных крахмалов, виды модифицированных крахмалов; отечественный и зарубежный опыт использования модифицированных крахмалов в технологии мясных продуктов; дана характеристика резистентным крахмалам, рассмотрены их функциональные особенности.

Третья глава посвящена вопросам использования амилолитических ферментов для получения крахмалов с измененными свойствами. Рассмотрены работы зарубежных ученых по перспективности применения ферментированных крахмалов при разработке пищевых продуктов, в том числе и продуктов функциональной направленности.

В четвертой главе представлены результаты сравнительного анализа свойств нативного и модифицированных картофельных крахмалов, полученных с помощью химической и биологической модификации. Представлены результаты комплексных исследований по изучению физико-химических, морфологических свойств, резистентности к различным факторам; реакционной способности модифицированных крахмалов в модельных системах с растительным и животным белком; оценка генотоксического и генопротекторного потенциалов термообработанных смесей химически модифицированных и ферментированных крахмалов. Также изучены качественные характеристики модельных мясных систем с внесением модифицированных крахмалов.

В пятой главе обоснована возможность использования ферментированных крахмалов в технологии мясных рубленых полуфабрикатов в качестве многофункциональной добавки и жирозаменителя. Определен наиболее подходящий образец ферментированного картофельного крахмала (а-амилазный-8), также оптимальная дозировка его внесения (2 % от массы сырья). Приведены оптимизированные рецептуры мясных рубленых полуфабрикатов с пониженным содержанием жира.

В заключении сделано обобщение по всем разделам с учетом актуальности изучаемой проблемы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >