Лекция 2. Особенности сырья животного происхождения как объекта биотехнологических процессов

ОСОБЕННОСТИ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ КАК
ОБЪЕКТА БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Традиционно в качестве основного сырья для производства
ферментированных мясных изделий используют охлажденную и (или)
подмороженную говядину, свинину, конину, баранину. Считалось, что
лучшим мясным сырьем является мясо бугаев 5...7 летнего возраста и мясо
свиней 2...3 летнего возраста. Однако большие объемы современного
производства далеко не всегда дают возможность подбора такого сырья.
Поэтому современные технологии, как правило, адаптированы под
применение обычного мясного сырья, в том числе и замороженного.
Для производства мясных изделий не допускается использование мяса,
замороженного более одного раза или мяса, изменившее свой цвет на
поверхности, а также замороженная свинина, хранившаяся более 3 месяцев.
Использование в рецептурах сырых колбас конины, баранины, мяса лося,
оленины и других видов мясного сырья, позволяет расширить область
применения этих видов мясного сырья, разнообразить ассортимент колбасных
изделий и, в то же время, получить мясопродукты с высокими
потребительскими свойствами.
В последние годы устойчиво проявила себя тенденция введения в
рецептуры ферментированных колбас белоксодержащих препаратов,
базирующихся преимущественно на основе растительных белков, чаще
соевых. Также используются молочные и животные белоксодержащие
препараты. В перспективе возможно использование препаратов на основе
белков куриного яйца.
Считается, что замена в рецептуре колбас до 20 % постного мяса
белковыми препаратами не приводит к искажению органолептических
показателей и в то же время ускоряет процесс сушки и улучшает
экономические показатели.
Соевые препараты, применяемые при производстве ферментированных
колбас, используются, как правило, в виде текстуратов или текстратеинов,
поставляемых в форме хлопьев или кусочков различной формы и размеров или
в виде гранул.
Важнейшим компонентом рецептур большинства современных
ферментированных колбас служат бактериальные препараты, так называемые
стартовые и защитные культуры. Ферментация сырых колбас всегда
основывалась на наличии некоторого количества молочнокислых бактерий и
бактерий рода Micrococcaceae в мясе и в окружающей среде
производственного помещения. До того как появились стартовые культуры,
полагались на местную бактериальную флору, которую поддерживали
предварительным посолом, и соответствующим измельчением мяса, а также
приспособлением к климатическим условиями во время созревания. Однако
этот подход не всегда давал желаемые результаты. Иногда заканчивалось тем,
что колбаса не проходила стадию ферментации, имела слишком высокий
уровень рН, что приводило к росту нежелательной микрофлоры; вплоть до
появления болезнетворных бактерий. Иногда также замечался рост
нежелательных молочнокислых бактерий, в том числе и выделяющий газы
(гетеро- ферментирующие штаммы).
В 1919 году были зарегистрированы патенты на использование
микроорганизмов для мясной ферментации, но только в 60-х гг. на рынке
появились первые культуры. Являясь частью общего усовершенствования
санитарных и производственных методов, применение стартовых культур
сейчас стало широко распространенным.
В состав бактериальных препаратов разного назначения включают
различные формы микроорганизмов, как правило, обладающих свойствами
бродильного метаболизма: молочнокислые палочки - Lactobacillus plantarum,
L. pentosus, L. curvatus, L. sake, L. casei, L. alimentarius, L. furciminis; кокки:
Staphylococcus carnosus, St. xylosus, Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus и
Micricoccus varians; дрожжеподобные грибы Debaryamyces hansenii, Candida
famata и плесневые грибы Penicilium nalgiovence, P.camembertii candidum.
Реже бактериальные препараты включают другие виды микроорганизмов.
Среди кислотообразующих бактерий различают "гетероферментативные"
и "гомоферментативные" Нежелательные гетероферментативные бактерии
образуют из углеводов наряду с молочной кислотой другие продукты распада,
как, например, уксусную и пропионовую кислоты, а также алкоголь, СО2. В
то время как гомоферментативные бактерии образуют преимущественно
молочную кислоту, которая типична для сырых колбас.
Бактерии стартовых культур подразделяются на два типа: с
восстановительной и окислительной способностью. К первой группе
относятся кокковые формы, в том числе микрококки и стафилококки, которые
благодаря действию ряда ферментов и прежде всего нитрат редуктазы,
каталазы, протеазы и липазы в значительной мере формируют привычные для
потребителя органолептические свойства готовой колбасы.
Наиболее характерными представителями являются Staphylococcus
carnosus и St. xylosus. Бактерии St. carnosus практически не продуцируют
кислот. Они могут использоваться при производстве всех видов сырых
колбас, не требующих существенного подкисления. Действие St. xylosus
сходно со St. carnosus, но он способствует образованию более богатой
ароматической палитры.
Бактерии родов Lactobacillaceae и Streptococcaceae обладают
окислительной способностью, сдерживают рост негативно технологической
микрофлоры, обеспечивают фиксацию NO миоглобином, деструкцию
перекисных соединений, снижающую риск позеленения и прогоркания жира.
Наиболее распространенными в бактериальных препаратах являются
микробы видов Lactobacillus plantarum и L. curvatus. L. plantarum является
культурой, способствующей интенсивному образованию молочной кислоты.
L. curvatus является мягким кислотообразователем и используется при
пониженных температурах процессов термовлажностной обработки. К кислотобразующим лактозанегативным культурам относится Pediococcus
pentosaceus, обеспечивающий мягкое, несильное подкисление и тонкий
аромат в готовом изделии.
Формирование качества и безопасности ферментированных мясных изделий
Согласно Закону РФ "О качестве и безопасности пищевых продуктов" под
качеством подразумевается совокупность характеристик пищевых продуктов,
способных удовлетворять потребности человека в пище при обычных
условиях их использования.
Качество пищевых продуктов включает три компонента:
- пищевую и биологическую ценность;
- органолептические показатели;
- безопасность пищевых продуктов.
Пищевая ценность - совокупность свойств пищевого продукта, при
наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в
необходимых веществах и энергии.
Пищевая и биологическая ценность мясных продуктов в целом и сырых
колбас в частности обусловлена в первую очередь количественным и
качественным составом сырья и других используемых ингредиентов, а также
степенью и характером их биотрансформации во время прохождения
технологического цикла.
Органолептические свойства мясных и молочных продуктов
характеризуются следующими основными показателями:
- внешним видом;
- видом на разрезе;
- вкусом;
- цветом;
- запахом;
- консистенцией.
Очевидно, что при выборе пищевых продуктов потребитель прежде всего
пытается оценить их органолептические свойства, обычно вид и цвет, а потом
уже ищет оптимальное решение по критерию цена-качество.
Для определения органолептических свойств сырых колбас в условиях
промышленного производства и контроля качества используется метод
дегустационного анализа, проводимый репрезентативной группой
специалистов по 5 или 9-ти балльной шкале.
В зависимости от цели и глубины исследований к анализу могут
привлекаться специально не обучавшиеся этим методам люди (чаще при
оперативном контроле качества продукции на производстве) или
подготовленные по соответствующим методикам специалисты-дегустаторы.
При производстве ферментированных мясных продуктов важно
обеспечение безопасности потребителя, тем более, что эти продукты не
подвергаются термообработке.
Опасности при производстве сырых колбас в основном носят
микробиологический характер, хотя надо учитывать возможность загрязнения
продукта химическими веществами и механическими примесями.
Требования к качеству продуктов из сырья животного происхождения
определяются нормативными и техническими документами. Основными
нормативными документами по качеству пищевых продуктов является уже
упомянутый Закон РФ «О качестве и безопасности пищевых продуктов»,
санитарные правила и нормы СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические
требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых
продуктов».
Техническими документами, регламентирующими требования к сырью,
добавкам и вспомогательным материалам, а также правильность выполнения
технологических операций и качество продукции, являются технические
условия и технологические инструкции.
Общие принципы производства ферментированных мясных изделий
Сырокопченые и сыровяленые (ферментированные) мясные изделия,
прежде всего колбасы относятся к классу уникальных продуктов, не
подвергающихся высокотемпературной обработке при их изготовлении. Они
обладают высокой пищевой и биологической ценностью, имеют ярко
выраженные специфические органолептические показатели: приятный с
кислинкой вкус, тонкий аромат и своеобразную текстуру. Кулинарная
готовность и микробиологическая безопасность таких продуктов достигается
комплексом биохимических, микробиологических и физико-химических
изменений, происходящих в колбасном полуфабрикате под воздействием
тканевых и микробных ферментов при соблюдении определенных
термовлажностных условий процесса. При этом используется
биотехнологический потенциал имеющихся в мясном сырье
микроорганизмов, а также специально вносимых бактериальных препаратов
или так называемых «стартовых» культур ряда микробов. При производстве
сыровяленых мясных изделий, прежде всего колбас, традиционно
используются «защитные» культуры микроорганизмов, состоящих
преимущественно из грибов различных видов, искусственно наносимых на
оболочку колбас.
Традиционные сырокопченые и сыровяленые мясные изделия относятся
к пищевым продуктам длительного хранения и могут сохранять свои
потребительские свойства в течение нескольких месяцев даже в обычных
условиях хранения. В тоже время в последние годы увеличивается количество
видов ферментированных изделий с укороченным процессом производства,
как правило, за счет быстрой ферментации, часто при повышенных
температурах и, вследствие этого имеющих ограниченные сроки хранения.
Технологии производства сырокопченых и сыровяленых мясных
изделий по продолжительности изготовления в настоящее время принято
делить на ускоренные и традиционные. Если цикл производства первых
составляет не более 20...25 суток, то у вторых он составляет 30...40 суток, а
для некоторых эксклюзивных видов колбас - до 100 и более суток, а для
ферментированных окороков, например для испанского хамона и итальянской
парм- ской ветчины - до 1,5 лет. Как было указано выше, основной
особенностью технологии мясопродуктов этого класса является применение
умеренных режимов термообработки с диапазоном температур основных
процессов от 2...4 °С («холодная» осадка) до 22...30 °С («теплая» осадка,
копчение, созревание, сушка).
Различие между технологиями приготовления сырокопченых и
сыровяленых мясных изделий заключается в наличии или отсутствии
копчения мясного полуфабриката дымом. Так, сыровяленые колбасы относят к экологически чистым деликатесным мясным продуктам, имеющим высокую пищевую и биологическую ценность. Благодаря пробиотическим свойствам
доминирующих в готовом продукте молочнокислых микроорганизмов и
возможности использовать биологически активные добавки без потери их эффективности в процессе термической обработки они пригодны для
использования в детском и специальном питании.
В последнее время, как в европейских странах, так и в России,
существенно возрос интерес к сырокопченым и сыровяленым изделиям,
вырабатываемым по ускоренным технологиям и имеющим достаточно
обоснованные экономические перспективы производства. Следует учитывать технологическую сложность производства мясопродуктов этого класса, обусловленную многоплановыми и тонкими связями между различными
процессами происходящими под воздействием внешних и внутренних
факторов в сырье, колбасном полуфабрикате и готовом продукте на всех этапах изготовления, хранения и транспортирования.