WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«М ЕХ А Н И Ч ЕС К А Я О БРАБО ТКА И ТЕХН О ЛО ГИ Я КО М БИ Н И РО ВАН Н Ы Х М Я С Н Ы Х П РО ДУКТО В Какимов А.К. М Е Х А Н И Ч Е С КА Я О БРАБО ТКА И ТЕХН О ЛО ГИ Я КО М Б И Н И Р О В А ...»

-- [ Страница 1 ] --

К а к и м о в А.К

М ЕХ А Н И Ч ЕС К А Я О БРАБО ТКА

И ТЕХН О ЛО ГИ Я

КО М БИ Н И РО ВАН Н Ы Х

М Я С Н Ы Х П РО ДУКТО В

Какимов А.К.

М Е Х А Н И Ч Е С КА Я О БРАБО ТКА И ТЕХН О ЛО ГИ Я

КО М Б И Н И Р О В А Н Н Ы Х М Я С Н Ы Х ПРО ДУКТО В

Р е с п у б л и к а Казахстан С е м и п а л а ти н ск, 2006 У Д К 6 3 7.5.0 7 : 6 37.5.03 : 6 3 7.5 14.7 ББК 36.92 К 16 Ре цензенты : д о к то р т е хн и ч е с к и х н а у к, проф ессор Б.А. Рскелд иев д октор техн и чески х н аук, п р о ф е ссо р Д. Ж ай л аубаев Какимов А.К, Монография. Механическая обработка н технология комбинированных м ясн ы х продуктов, - С ем и п ал ат и н ск, С ем и п ал ат и н ск и й госуд арствен н ы й университет имени Шакарима. 2006.-143 с.

IS B N 9965 25-945 - Н еоб ход и м ост ь созд ан и я н овы х, соверш ен ствован и е сущ ест в ую щ и х технологий, разработка и интенсификация высокоэффективных процессов, ап п аратов и м аш ин, сп особн ы х обесп еч и т ь гл убокую безот ход н ую экологически чистую переработку мясного и мясокостного сырья для п ол учен ия готовой п родукц ии в ы сок ого качества, не сод ерж ащ его п осторон н и х и вред н ы х п ри м есей, требует реш ения п робл ем ы повы ш ени я эф ф ек ти вн ости п рои звод ст ва, как од ного из важ н ей ш и х сост ав л яю щ и х обработки мясного и мясокостного сырья.

Монография посвящена современному состоянию проблем механической обработки сырья животного происхождения и технологии производства комбинированных мясных продуктов. В ней даны состав, структура, структурно-механические свойства и использование сырья животного происхождения при производстве комбинированных мясных п род уктов. П риведены оп и сан и я к он ст рук ц и й м аш ин для и зм ел ь чен и я, перем еш ивани я и технол огии п рои звод ст ва костн о-бел ковы х и д ругих добавок, паштетов, вареных колбас, сосисок, сарделек с добавками на основе мясокостной пасты и пищевого компонента из кости.

М он ограф ия п ол езн а для студ ен тов, м аги ст ран т ов, асп и ран т ов, инженерно —технологических и научных работников.

Монография рекомендована к печати Ученым Советом С ем и п ал ат и н ск ог о госуд арст в ен н ого ун и верси т ета им ени ІІІа к а р и м а ББК 36. 4001.1. К 00(05) - © Какимов А.К.

© Семипалатинский государственный университет имени Шакарима, ISBN 9965-25-945- Содержание Пред исловие С т р у к т у р а и р е о л о ги ч е с к и е с в о й с тв а и з м е л ь ч е н н о го сы рья Гл ава ж и в о тн о го прои схож д ени я С о с т а в и с т р о е н и е м я с н о го сы рья Р е о л о ги ч е с к и е с в о й с тв а и з м е л ь ч е н н о го м я с н о го сы рья 1. М е х а н и ч е с к а я о б р а б о тк а м я с н о го и м я с о к о с т н о го сы рья Гл ава Предисловие Одним из приоритетных направлений развития экономики нашей Республики является сельскохозяйственное производство. «Мы выбрали м одель т ран сп орт и ров к а.

п род укц ии.

ооработки и создание машин для сверхтонкого измельчения, позволяющих получить продукт - пасту освобожденную от ощущения жесткости на язык, полностью перевариваемых и усвояемых человеком.

обработка костного сырья биопрепаратом - активной творожной сывороткой.

В мясной промышленности область применения биопрепаратов полностью не изучена. В основном их используют для тендеризации мяса и получения гидролизатов из малоценного сырья, которыми обогащают пишевые продуктов.

Обработка костного сырья биопрепаратом базируется на традиционных биохимических и физических процессах, сходных с изменениями, наблюдаемыми при естественном автолизе мясного сырья. Скорость этих превращений регулируется температурой, величиной pH и концентрацией биопрепарата. Одновременное воздействие биопрепарата и ферментов, которыми богато вторсырье мясной промышленности, способствуют переводу высокобелковых фракций в низкомолекулярные соединения, образование «открытых» форм белковых молекул, которые легче перевариваются и усваиваются организмом. Полученные таким образом продукты обладают повышенной и биологической ценностью.

В монографии использованы фундаментальные труды Ребиндера ГІ.А., Горбатова A.B. Пелеева А.И., Рогова И.А., Мачихина Ю.А., Мачихина С.А..

Либермана С Т., Соколова A.A.. Тулеуова Е.Т., Файвишевского М.А., и др.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность рецензентам: доктору технических наук, профессору Рскелдиеву Б.А.: доктору технических наук, профессору Жайлаубаеву Д.Т. за ценные замечания при написании данной монографии. Автор так же выражает глубокую благодарность и признательность доктору технических наук профессору Тулеуову Е.Т.; кандидатам технических наук Кудериновой H.A., Кабулову Б.Б., инженеру Ибрагимову Н.К. за представленные материалы и помощь.

Глава 1.С труктура и реологические свойства измальченного сырья животного происхождения 1Л Состав и строение мясного сырья биологическими свойствами составляющих их веществ, которые в процессе технологической обработки решающим образом влияют на качество готовой продукции, его пищевую и биологическую ценность. В процессе промышленной переработки сьфья животного происхождения (СЖП) основным сырьем является мясо убойных животных.





Также значительный удельный вес имеют вторичные продукты, богатые коллагеном: шкуры, хрящевая и нервная ткани, кровь, с у б п р о д у к т ы и категории, а также костное сырь Химический состав этих продуктов богат белками, минеральными солями, ферментами, гормонами, витаминами, жирами и углеводами. В связи с этим обоснована п е р с п е к т и в а и х спещіального назначения. Сырье животного происхождения состоит из Мышечная іка н ь іным структурным элеменггом мышечной ткани является мышечное волокно. Мышечные волокна слагаются в первичные мышечные пучки. В пучках волокна разделены тончайшими прослойками соединительной ткани, связанными с волокнам иэндомюием. Эндомизий образован гонкими и нежными коллагеновыми и эластиновыми волокнами, собранными в пучки; свободные пространства между ними заполнены межуточным веществом [2].

Строение эвдомизия во всех мускулах примерно одинаково. Первичные мышечные пучки объединяются в пучки вторичные и т. д. Пучки высшего порядка покрыты соедащшііьноткавдой оболочкой-наеримизие!^ь~« в совокупности составляют мускул. Эндомизий и перимизйй образуют своеобразный каркас строму мышцы. Их прочностные свойства влияют на жесткость мьплечной ткани. В связи с этим в практике их выделяют в особую категорию внутримышечной соединительной ткани.

Мускул также покрыт оболочкойэпимизием. Перимизий и эпимизий построены из коляагеновых волокон различной структуры и прочности, образующих более шш менее сложное сплетение’ и содержат различное количество элаеггиновых волокон. В перимизии и эпимизий мышц некоторых видов откормленных животных находятся жировые клетки, образующие так называемую мраморность на поперечном разрезе мускула.

Мышечное волокно количественно преобладающая составная часть мышечной ткани. В его состав входят наиболее важные в пищевом отношении вещества [ Мышечные волокна при рассматривании под микроскопом показывают поперечно-полосатую исчерченность. Волокно кажется образованным из правильно чередующихся по его длине темных и светлых участков (рисунок 1).Миофибриллы проходят через o6q участкэОсновой сарколеммы мышечного волокна является тонкая мембрана, снаруж и ко то р о й находится сетчатый слой коллагеновььх фибрилл. Сарколемма очень прочна. Т о л щ и н а сарколеммы зависит от диаметра мышечного волокна.

Поэтом, чем больше диаметр волокна, тем прочнее сарколемма и жестче мясо.

Шестичасовой нагрев при 1 2 0 ° С не разрушает ее.

Мышечная ткань сельскохозяйственных животных содержит примерно (в %): воды 7 2 7 5, сухого остатка 28— 25 том числе 0;5— 3,5. азотистых экстративных веществ 1,0~ 1 углеводных компонентов 0,7— 1,35, минеральных веществ 0 1 8— 8.

а — в продольном разрезе; б — в поперечном р а зр е з е :1—- мышечные волокна; 2 — жировые прослойки; 3 — соединительнотканные прослойки; 4 — кровеносные сосуды.

Белковые вещества мышечной ткани в первую очередь определяют ее пищевую ценность и важнейшие свойства. Биологическая ценность белковых веществ определяет их способность служить исходньім материалом для построения организмом важнейших элементов - тканей, ферментов, гормонов, с п о с о б н ы х удовлетворить потребность организма в синтезе необходимых ему веществ, наличием в его составе незаменимых аминокислот, и их соотношений.

Оценивая питательность белковых продуктов, необходимо исходить из того в какой степени соотношение содержащихся в них аминокислот приближается к оптимальному. Биологическая ценность и роль в питании неполноценных белков — коллагена и эластина обусловлено тем, что в определенных с о о т н о ш е н и я х с другими белками мышечной ткани они могут компенсировать недостающее количество незаменимых аминокислот, содержащихся в них в оольшом количестве. Реальная усвояемость белковых веществ зависит от многих факторов, в том числе от физико-химического состояния белка, его способности перевариваться, состава смеси веществ, образующих пищу, присутствия в пище веществ, влияющих на усвоение, способа обработки и т.д.

соединительной ткани, клетки которой содержат значительное количество нейтрального жира. В соединительной ткани они располагаются в одиночку или небольшими группами, в жировой - скапливаются в большие массы (рисунок 2).

Соответственно распределению соединительной ткани в мясе различают внутримышечную, межмышечную и поверхностную жировую ткань. В мясе упитанных ж ивотны х (крупного рогатого скота и свиней) жировая ткань как бы прослаивает мышечную, образуя на разрезе так называемую мраморность.

содержащихся в ней жиров и в известной степени пищевой ценностью липоидов. Белковая часть не имеет существенного пищевого значение.

Биологическая ценность жиров обусловлена, во-первых, тем, что жиры являются носителями больших запасов энергии. Калорийность жиров превышает калорийность белков и углеводов и достигает 39 к д ж на 1 г жира. В этом отношении животные жиры независимо от с о д е р ж а н и я в их составе радикалов насыщенных и ненасыщен ных кислот мало отличаются друг от друга [4].

жирорастворимых витаминов. Поэтому при недостаточном их количестве в пище наблюдаются авитаминозы. Животные жиры и сами являются носителями небольших количеств некоторых жирорастворимых витаминов (витамины А, Д и Е).

И. наконец, биологическая ценность жиров зависит о т содержания в них радикалов высоконенасыщенкых жирны х кислот с двумя и более двойными связями, разделенными метиленовым звеном, с числом углеродных атомов 18 и более. Эти кислоты не синтезируются организмом в необходимых количествах.

К ним относятся линолевая (две двойные связи), л и н о л е н о в а я (три двойные связи), арахидоновая (четыре двойные связи) кислоты.

Ж иры, содержащие большее количество радикалов ненасыщенных кислот, в большей степени способствуют усвоению организмом белкового азота. Фосфатиды внутримышечной жировой ткани содержат значительно больше радикалов высоконепредельных жирны х кислот, чем триглицериды.

В процессе усвоения пищи около 2 0 2 5 % жира гидролизуется под действием панкреатического сока. Остальной жир всасывается стенками киш ечника в нейтральном состоянии. И расщепление жира, к его всасывание требует эмульгирования его в водной среде до размеров частиц менее 0,5 м км с отрицательным зарядом. Поэтому усвояемость жиров зависит от и х способности образовывать эмульсии в водной среде, что в свою очередь связано с их температурой плавления. Жиры с температурой плавления ниже температурь?

тела хорош о усваиваются, так как, попадая в организм, они целиком переходят в жидкое состояние и легко эму льгируются.

Необходимая дисперсность жира при всасывании в киш ечнике достигается под действием желчных кислот лишь в присутствии достаточного количества свободных жирны х кислот и моноглицеридов. Это количество при введений в организм нейтрального жира образуется в результате расщепления 20 - 25% жира в пищеварительном тракте. Необходимая степень гидролиза в пищеварительном тракте уменьшается^ если с пищей поступает частично гидролизованный жир. В связи с этим усвояемость жиров находится в зависимости от глубины и х гидролитического распада. Она определяется также содержанием в жире веществ: обладающих эмульгирующ им действием, на­ пример лецитина.

П ри большом содержании ж ира в пище он тормозит отделение желудочного сока и препятствует перевариванию белков до перехода в киш ечник. И в этом случае большое значение имеет способность жира эмульгироваться, а значит его температура плавления и другие свойства. Таким образом, количество и свойства жира, находящегося в пище, влияют на панкреатическую железу, обеспечивает выделение панкреатического сока, не­ обходимого не только для самого жира, но и для белковых веществ.

Соединительная ткань. Основу соединительной ткани составляют коллагеновые и эластиновые волокна. Коллагеновые волокна — преимущест­ венно лентовидной формы, но известно до пяти морфологических вариантов;

эластиновые волокна—нитевидной формы. Коллагеновые и эластиновые волокна вместе с перепонками образуют губчатую структуру соединительной ткани, в ячейках которой содержится тканевая жидкость (рисунок 3).

Клеточные элементы в соединительной ткани немногочисленны, хотя и разнообразны [2].

В зависимости от соотношения в составе соединительной ткани коллагеновых и эластиновых волокон и других морфологических элементов различают ее разновидности: плотную, ры хлую и эластическую. Плотная соединительная ткань содержит преимущественно коллагеновые волокна. Она образует сухожилия, связки, оболочки мускулов и внутренних органов, входит в состав кожи. Рыхлая соединительная ткань в отличие от плотной содержит оольше клеточных элементов. Она главным образом связывает другие ткани и м ускулы между собой, а также к о ж у с поверхностной фасцией. В эластической ткани преобладают эластиновые волокна. Эта ткань входит в вы йную связку, Высокая прочность коллагеновых и упругость эластиновых волокон обусловливают прочностные свойства соединительной ткани в целом, которые значительно превосходят такие же свойства мышечной ткани. Если сопротивление резанию различных мусі^лов колеблется в пределах 1.3— 8. кн/м, то для соединительной ткани оно составляет 2 7 4 0 кн/м.

В настоящее время разновидности соединительной ткани богатые коллагеном, благодаря способности коллагена переходить в плотин, ис­ пользуют для производства некоторых видов пищевой и технической продукции [5,6.7].

Соединительная ткань, связанная с мышечной и органически входящая в состав мяса (внутримышечная), уменьшает его пищевую ценность. Она снижает качество мяса также и потому, что увеличивает его жесткость в зависимости от соотношения в ней количества коллагеновых и эластиновых волокон, строения и толщины коллагеновых волокон и пучков.

Состав и строение костной ткани. В связи с особенностями состава и свойств, одним из редко используемых видов вторичного сырья на пищевые цели является костное сырье [5]. В туш е животного содержание кости зависит от вида, породы, возраста, упитанности. Кости, полученные от одного животного, составляют комплект. Кость — это твердая и упругая масса, образующая скелет животных и состоящая из основного вещества соединительной ткани (рисунок 4). М асса скелета колеблется в говяжьей тше - от 13 % до 32 % бараньей - от 8 % до 18 %, в свиной - от 5 % до 9 %, в конской - от 13 % до 15 %.

Кость - богатый источник минеральных биологически активных веществ.

В ней содержатся макро- и микроэлементы, в основном фосфорнокислые и углекислые соли кальция, соли натрия, железа и калия. Кость содержит физиологически оптимальное для организма соотношение кальция и фосфора.

Современная практика использования в колбасных изделиях фосфатов, казеината натрия и молочной сыворотки усугубляет недостаточность кальция в организме, поэтому оно должно сочетаться с обогащением колбас препаратами кальция, лучше из кости [8].

Минеральный состав обезжиренной сухой кости крупного рогатого скота Химический состав свежей кости характеризуется данными, %: влаги — -40 жира 18 • 19 минеральных солей - 23 - 2 5, белка 18 -19. Высокое содержание жира, белка и минеральных солей характеризует кость как сырье, пригодное для получения разнообразной продукции. Вместе с тем высокая влажность кости вызывает необходимость ее переработки непосредственно после получения или хранения в условиях, исключающих шш тормозящих процессы гнилостного разложения при температуре от 2 °С до 6 °С - не более 24 ч, при минус 12 ° С - 1 месяц, при минус 18 °С - не более 2 месяцев [9].

По строению и форме кости делят на 3 группы [10]. К первой группе относится поделочная кость, у которой длина преобладает над шириной и толщиноисредняя ее часть ц и л и н д р и ч е с к а я (диафиз), концы у т о л щ е н н ы е (эпифизы). К ним относятся бедренная и берцовая кость задних конечностей, плечевая и предплечевая передних конечностей, пятенная на передних конечностях и плюсневая на задних конечностях. Кость этой группы после обезжиривания используют преимущественно для п р о и з в о д с т в а предметов широкого потребления.

Кости второй группы, плоские, несколько изогнутой формы. К ним относятся большинство костей головы, таза, ребра и лопатка. В желатина.

К третьей группе относят так называемую рядовую кость. Она имеет округленную многогранную форму (шейные, спинные крестцовые и хвостовые позвонки, запястья и предплюсны, путовые суставы и пальцы, некоторые кости черепа). Как правило, её направляют на выработку кормовой муки и клея.

В состав костной ткани входят костные клетки - остеоциты сильно развитое межклеточное вещество, состоящее из основного (аморфного) вещества и большого количества коллагеновых волоконец.

ГІо строению и расположению коллагеновых волокон различают компактные кости, состоящие из плотного вещества и губчатые. В обоих случаях кость состоит из целых систем пластинок.

Плотное вещество преобладает в плоских костях и диафизах трубчатых костей, а губчатое в эпифизах, теле позвонков и черепной коробке. При этом в костях, где губчатое вещество преобладает, наружный слой состоит из компактного вещества, покрытого сверху соединительно-тканной оболочкой — надкостницей. В межклеточном веществе наибольшее место занимает олеиновые волокна, шзедставляющие собой пучок фибрилл, диаметром приблизительно 20 х 10 м.

Костная ткань включает минеральную и органическую составные части.

Содержание неорганических компонентов составляет около Va объема кости, остальную часть занимает органический матрикс. Органический матрикс состоит на 90-95 % из коллагена и небольшого количества протеогликанов.

структуре ткани имеется также белок, состоящий из 49 аминокислотных остатков и включающий 3 остатка у-карбоксиглутаминовой кислоты.

Предполагается участие этого белка в регуляции связывания Са2+ в процессе синтеза костных тканей [11].

Коллагеновые волоконца синтезируются клетками и образуют пучки фибрилл, которые погружены в матрикс, содержащий протеогликаны, оссеомукоид и м^тсополисахариды. Внутри фибрилл в промежутках между молекулами коллагена и на поверхности фибрилл находятся кристаллы минеральных солей, которые водородными и ионными связями прочно соединены с фибриллами. Гакое сочетание органической основы с минеральной частью обуславливает исключительную твердость и упругость костной ткани. Химический состав костей, получаемых в результате обвалки мяса, весьма разнообразен и зависит от вида, породы, пола, упитанности скота, а также ее анатомического расположения (таблицы I, 2) [5].

которого, содержит неполноценный белок коллаген (в нем отсутствует незаменимая аминокислота - триптофан). Хотя вторичное сырье с повышенным аминокислот и переваримости ферментами желудочно-кишечного тракта, они обладают рядом положительных свойств. Полное использование кости позволило бы выработать биологически более полноценные продукты питания.

Вообще в природе нет идеальных готовых продуктов питания. Лишь правильная комбинация отдельных продуктов обеспечивает надлежащее питание [8 Д 10,11,12,13,14].

Таблица 1 - Химическийсостав костей

СВИНИНА МЯСНАЯ

(ребра с позвонками) Таблица 2 Состав мясокостного сыоья ский состав подвздо мышечн позвоноч свинине позвоно говядине Фосфор 797мг/100г 180мг/100г 2,16% 130 мг/ІООг 2,03 % 130мг/100г Из таблицы 1 видно, что по содержанию минеральных веществ и белка ребра к лопатка крупного рогатого скота превосходят другие виды костей.

Биологическая значимость кости для питания человека основана на том, что кость является не только опорной частью организма человека, но и тканью, выполняющей важные функции при обмене веществ, росте, кроветворении [15].

Использованием кости как пищевого продукта занимались ученые многих стран. Препараты из костей животных положительно влияют на организм человека.

Данные отечественных и зарубежных исследователей по биологической оценке мяса и мясных продуктов, содержащих соединительную ткань утверждают, что при правильном подходе соединительную ткань в совокупности с другими мякотными тканями можно использовать для производства колбас, значительно улучшив их биологическую ценность.

Учитывая имеющиеся предположения об определенном сходстве пищевых волокон и соединительно!канных компонентов в положительном физиологическом воздействии на моторно-эвакуаторныесекреторные и другие функции пищеварительной системы, (Петровским К.С” Trowell N.C., Adenskog G.) изучено влияние соединительной ткани H соответствующие показатели функционирования желудочно-кишечного тракта [15.16]. Результаты исследований показали, что соединительнетканные компоненты мясного сырья и пищевые волокна одинаково изменяют показатели функционирования пищеварительного тракта. Таким образом, как и пищевые волокна, так и элементы соединительной ткани необходимо относить к разряду гески полезных балластных веществ. Анализ работ ученых зи о л о = к с ^ моляр В.И., Singlair Н.М.) позволяет предположить, что ^ ^ ^ (L U ia c T H b ix веществ выполняет весь комплекс неусвояемых сопряженные с ним гликозоамины [17,18].

С позиции учения об адекватном питании определенное содержание соединительнотканных компонентов имеет свои особенности и ограничения.

Главным фактором, ограничивающим увеличение в мясных продуктах количества балластных веществ путем повышения содержания соединительной ткани является влияние коллагена на биологическую ценность системы мясных белков. С позиции классических представлений, любое повышение его содержания в мясе уменьшает общее количество незаменимых аминокислот, что расценивается как понижение биологической ценности. Однако используемый метод формализации критериев качества белков позволил несколько пересмотреть это положение.

В своих работах Рогов И.А., Ковалев Ю.И. и др. отметили, что определенное содержание коллагена в мясном сырье не снижает, а наоборот, повышает его пищевую ценность, делает его более адекватным пищеварительным процессом, происходящим в желудочно-кишечном тракте.

Связано это с тем, что роль балластных веществ выполняют в основном не перевариваемые элементы соединительной ткани. Основная же масса коллагена расщепляется до аминокислот и вместе с продуктами протеолиза и других белков участвует в процессе метаболизма. Поэтому повышать содержание соединительной ткани в мясных продуктах можно лишь до того уровня когда это не будет значительно изменять биологическую ценность мясных белков Целесообразность создания адекватной гшіци с повьшіенным содержанием балластных веществ, соответствующей физиологическим и биохимическим потребностям организма прослеживается в работах большинства исследователей, занимающихся проблемой совершенствования технологии (Беликов В.М., Бражников А.М., Большаков A.C., Журавская А.К., Липатов H.H., Рогов И.А.) [18,19,20].

Балластные вещества включены в тстроинтестинальную технологию и необходимы для нормального функционирования пищеварительной системы и организма в целом, эффективность которой подтверждена клиническими Содержание белков плотной части трубчатой кости характеризуется следующими показателями (в %)•• коллаген —93 эластин -1,2. ретикулин и щелочно-растворимые белки (глобулины, альбумины, муцины), называемые алластными, - 5,7. Элементарный химический состав основных белков кости приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Химический состав основных белков соединительной ткани фибриллярный белок. Он способен сильно набухать в ней с образованием студней, причем масса его при этом увеличивается в 1,5-2 раза. Нативный коллаген также нерастворим в органических растворителях степени подвергается воздействию разбавленных кислот, щелочей, растворов солеи и протеолитических ферментов [25,26.27].

Молекула коллагена построена из трех полипептидных цепочек, скрученных вместе вокруг общей оси. При нагревании коллагена в воде до 63 С его волокна деформируются, изгибаются, длина их сокращается в результате усадки до 1/3 первоначальной величины. Одновременно с этим он становится более эластичным. Такое изменение свойств коллагена при нагревании называется свариванием. Этот процесс является необратимым и свидетельствует о денатурации его. При дальнейшем нагревании в воде из коллагена могут быть получены желатин и клей [28,29,30].

В коллагене отсутствуют незаменимые аминокислоты триптофан, цистин %, оксипролин 13 %. Вследствие отсутствия незаменимых аминокислот коллаген относится к неполноценным белкам [31,32].

После денатурации коллаген расщепляется трипсином и другими протеоіштическими ферментами более или менее полностью с образованием пептидов. Установлено, что белки мышечной ткани в сочетании с соединительнотканными белками, главным образом коллагеном, обладают повышенной биологической ценностью.

Эластин не растворяется в холодной и горячей воде, в растворах солей и органических растворителях, разбавленных кислотах и щелочах. Даже крепкая серная кислота оказывает на него слабое действие. Эластин характеризуется низким содержанием триптофана и метионина, гистидина и одновременно высоким содержанием глицина 29,9 %аланина 18,9 %пролина 17 % и валина Ретикулин является неполноценным белком, так как не содержит триптофана.

Он устойчив к воздействию крепких кислот и щелочей на холоде.

g его составе содержится 4 % углеводов. Ретикулин устойчив к действию трипсина, но расщепляется ферментом коллагеназой.

При производстве мясных продуктов, содержащих соединительную ткань широко используется предварительная обработка вторичного сырья, целью которой является «ослабление» структуры фибриллярных белков и перевод их в наиболее усвояемую форму [10,33,34,35]. Технология производства ком бин ированн ы х прод уктов вкл ю чает п ред варител ьн ую обработку сы рья с целью получения паст, эмульсий, суспензий, белковых обогатителей или белковых комплексов [36,37,3839.40,41].

Кость является богатым источником минеральных биологически активных веществ. В ней содержатся макро- и микроэлементы. В костной ткани найдено 1 % кальциевой соли лимонной кислоты, что составляет 70 % общего наличия ее в организме животного. Содержание основных неорганических веществ кости приведено в таблице 4.

Таблица 4 - Содержание основных неорганических веществ кости Углекислый кальций увеличивается количество углекислых солей и уменьшается фосфорнокислых, что приводит к повышению их хрупкости.

Известно, что кость содержит оптимальное соотношение кальция и фосфора (примерно 2:1). которое наиболее благоприятно для организма человека и животного [42,43]. Так, неорганическая часть костной ткани содержит 21-25 % кальция и 9-13 % фосфора.

После прокаливания кости оставшаяся минеральная часть сохраняет форму кости, но делается хрупкой. Минеральный состав костной ткани кроме фосфата кальция включает карбонат кальция, фосфат магния, фторид и хлорид кальция, железа, натрия, калия и другие микроэлементы.

При обработке костной ткани кислотами (например, соляной или фосфорной) минеральные вещества растворяются. Остаток, представляющий собой о р г а н и ч е с к у ю часть костной ткани, становится гибким, мягким и называется оссеином. Он построен в основном из коллагена, а также включает небольшое количество оссеомукоида^ альбуминов, глобулинов и др. Процесс получения размягченной кости называют мацерацией.

Несмотря на видимую инертность, прочность и малую подвижность в костях происходит постоянный обмен веществ и возобновление тканевых элементов.

Минеральные вещества наряду с белками, жирами, углеводами и витаминами, являются важными элементами питания. Они играют ключевую роль во всех процессах, происходящих в организме человека, содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, имеют важное значение для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей [44].

Дефицит минеральных веществ снижает сопротивляемость организма различным заболеваниям, ускоряет процесс старения, усиливает отрицательное воздействие неблагоприятных экологических условий. препятствует формированию здорового поколения.

В настоящее время более 2 млрд. человек на земном шаре страдают от нехватки минеральных веществ [43, 44]. Даже в С Ш А и Западной Европе потребности в минеральных веществах удовлетворяются менее чем на 70 %. По данным ФАО/ВОЗ остеопороз занимает четвертое месго после сердечно­ сосудистых заболеваний, рака и диабета [45, 46].

Кальций относится к наиболее дефицитным минеральным веществам. Он влияет на обмен и усвоение организмом пищи, повышает устойчивость к инфекциям, укрепляет кости и зубы, необходим для свертывания крови. 99 % кальция сосредоточены в костях. Исследования показывают, что организм человека не получает кальций в достаточном количестве [4447]. Если в организме не хватает кальция, то это приводит к слабости скелета, остеопорозу, болезненности и кровоточивости десен, кроме этого вызывает гиперактивность, нервозность, хрупкость ногтей, бессоницу, ухудшение слуха, гипертонию, депрессию. В таблице 5 приведены данные о дефиците кальция в благополучных с точки зрения питания странах ЕС (Европейского Союза) [44].

Решением этой задачи может быть прием соответствующих препаратов или употребление пищи, обогащенной кальцием [46,47, 48 50].

Фосфор является основным звеном в механизме энергетического обмена в организме человека. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) обеспечивает энергией все процессы обмена веществ в организме, деления клеток и их роста.

Таблица 5 - Ежедневная потребность в кальции и его фактическое потребление в странах ЕС в 2000 г.

Категория населения Потребность, мг/сут.

Фосфор необходим для нормального функционирования нервной системы, сердечной мышцы, поддерживает кислотно-щелочной баланс крови.

соли и жидкости в организме и т.д. Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, обладает защитными свойствами при избытке натрия и Магний играет важную роль в регулировании роста организма, в обмене веществ и делении клеток. В организме человека содержится 20-30 мг магния 70 % которого входит в состав костей в комплексе с кальцием и фосфором, остальные 30 % распределяются в тканях и жидкостях. Магний является одним из мощных активаторов ферментов, от которых зависит усвоение белка и других органических веществ [51]. Поэтому недостаток магния вызывает ослабление и даже прекращение функций иммунной системы организма, благоприятствует возникновению лейкемии.

При нехватке меди, которая участвует в синтезе коллагена в организме, повышается хрупкость кости.

При нехватке железа возникает анемия … общеизвестное заболевание, связанное с недостатком железа. Железо требуется организму для синтеза фермента катал азы, который является антиоксидантом и борется в организме со свободными радикалами [52]. Железо играет ключевую роль во многих биохимических реакциях: присутствует в энзимах, ответственных за перенос электронов, активацию и транспорт кислорода.

Нехватка марганца вызывает неприятности в работе кишечника, замедление роста волос, ногтей хрупкость костей, потерю веса. Остеопороз, рахит, мышечная слабость, плохое усвоение кальция все это при дефиците м арганц а.

Цинк - важнейший элемент. Его недостаток приводит к неприятностям с почками, потере памяти, шум в ушах, диарее, бесплодию и т.д.

возможности использования белковой части костной ткани показал, что особенности состава и свойств костного сырья обуславливают необходимость многовариантных подходов к решению проблемы рационального продукции. Уровень деструкции макромолекул биополимеров, входящих в состав костной ткани зависящий от интенсивности физико-химического воздействия, предопределяет качественные характеристики и область При воздействии на кость соляной кислоты нерастворимые кальциевые соли переходят в растворимые и выводятся из сырья, оставшаяся часть является органической белковой основой кости, которая может быть использована для производства пищевых продуктов.

Содержащийся в кости мозг является генератором различных клеток крови, от нормального состояния которой зависит внутреннее дыхание тканей организма.

Костный мозг содержит жир, фосфатиды, холестерин, минеральные и белковые вещества. Выход желтого костного мозга составляет (17 - 22) % массы трубчатой опиленной кости в зависимости от ее размера и формы [8.10].

Химический состав костного мозга отличается от вида, возраста и пола животного, а также от кости, из которой он получен. Чем упитаннее животное, тем больше жира содержит костный мозг. В костном мозге содержатся также витамины группы A, D, Е. В частности, витамин D способствует нормальному отложению солей кальция и фосфора в кости [10].

Содержание витаминов в костном мозге составляет 2,8 мг%.

Жирнокислотный состав костного мозга во многом определяется его видом, а также костью, из которой он получен, возрастом и полом животного, составом корма. В костном мозге содержится олеиновой - 47,4 % - 78 %, стеариновой и пал ьм итиновой к и с л о т — 7,8 % - 1 6, фибриногена^ 1 % глобулина, 1,52 % альбумина, а также железосодержащий Особыми биологическими свойствами обладает жир кости. При голодании он оказывает влияние на регулирование обмена белка, экономит его расходование. В процессе лактации кость, как известно, подвергается усиленному рассасыванию, так как является основой для формирования минерального компонента молока.

Особыми свойствами обладает и углеводная часть кости. В кости теленка, например, содержится 63,75 % коллагена, 25,3 % хондроитинсульфита, 3,69 % кератансульфита, 0,5 % сиаітовой кислоты, 9,6 % прочих соединений. Сиаловая и сульфитированные углеводы мощное обезвреживающее средство организма. Недаром именно кость принимает на себя основной улар при отравлении тяжелыми металлами (ртутью, свинцом, цинком и др.), а также при лучевом поражении и заражении окружающей среды радиоактивным стронцием как основным радионуклидом, образующимся при ядерном взрыве.

В связи с этим запас костных препаратов, выработанных из чистой кости, имеет огромное значение.

структурирование, которые необходимы для построения оболочек клеток, их происходит усвоение и превращение в опорную ткань кальция и фосфора.

Добавление костной муки в рацион малолетних детей положительно сказывается на развитии их зубов и является хорошей профилактикой кариеса [54-57].

Взрослые и особенно пожилые люди нередко страдают разрежением кости, ее хрупкостью. В большей степени это связано с чрезмерным использованием в пище белка, особенно мясного, который активизирует деятельность иаращитовидной железы и секрецию ее гормона.

Правильный технологический подход обеспечивает максимально полное использование мясного, костного и другого сырья не только по количеству, но и по качеству. Это в совокупности лает высокий положительный эффект физиологической полезности и позволяет производить продукты диетического и специального назначения.

Мясо всех категорий одинаково реагирует на температурное воздействие.

Костная, соединительная и жировая ткани мяса в свою очередь оказывает защитное действие на мышечную и иеренхиматозную ткани [39). Поэтому при более полноценные мясопродукты не только вследствие взаимообогашения, но взаимозащиты от воздействия тепла.

Таким образом, многочисленные исследования показывают, что кость является источником сырья, позволяющая повысить эффективность использования мяса и выработать готовые мясные продукты более высокой биологической ценности с содержанием белка от 10 % до 20 % к их массе, поэтому проблема наиболее полного ее использования приобретает особое значение. Из анализа научно-технической информации следует заключение о целесообразности применения костного сырья при производстве комбинированных продуктов (мясных начинок, паштетов, рубленых полуфабрикатов, вареных колбас, соси сок, сарделек и др.).

1.2 Реологические свойства измельченного мясного сырья Измельченное мясное сырье используется в основном для производства колбасных изделий и продуктов мажущейся консистенции.

В измельченном мясном сырье - фарше, предназначенном для колбасного производства^ содержится до 80% влаги. Ее содержание и формы связи, в основном с белковыми компонентами фарша, влияют на величины структурно­ механических (СМ Х) и других свойств и предопределяют качество готовых изделий. Свойства и состояние белковых веществ зависят от многих факторов:

природных особенностей животного, pH среды, растворов солей и электролитов, температуры, изменение их структуры вследствие посмертного окоченения и степени механического разрушения. По отношению к воде Л.А.

Соколов делит белковые вещества животного происхождения на фибриллярные и глобулярные [58].

Фибриллярные белки образуют трехмерную пространственную решетку, которая срастается по длине, и обладает резко выраженной способностью к набуханию за счет внедрения молекул воды внутрь пространственной решетки.

Глобулярные белки образуют монодисперсные водные растворы, располагаясь таким образом, что гидрофильные цепи создают обращенную в воду гидрофильную поверхность глобулы, а гидрофобными участками взаимно притяіиваются за счет межмолекулярных Ван дер • Ваальсовых сил.

Колбасный фарш представляет собой сложную дисперсную систему, дисперсной средой которой служит вода, а дисперсной фазой - частицы измельченных мышечных тканей мисцелы и макромолекулы. По типу структуры она по классификации П.А. Ребиндера [59] относится к коагуляционным. Дисперсная фаза образует сплошной каркас за счет межмолекулярных сил, прочность которого зависит от наличия и толщины гидратного (сольватного) слоя. Толщина сольватного слоя соответствует минимуму свободной энергии. Водно-белковая фаза, представляющая сольватную оболочку вокруг жировых частиц, образует эмульсию, устойчивость которой зависит от количественного соотношения жира и мышечной ткани [60]. Наличие тонкого устойчивого гидратного слоя дисперсной среды препятствует дальнейшему сближению частиц. Поэтому коагуляционные структуры обладают характерными механическими свойствами. Наличие тонкого устойчивого гидратного слоя объясняет и самопроизвольное восстановление после разрушения (тиксотпопию) коагуляционных структур [59]. Однако тиксотропность исчезает при обезвоживании далее определенного предела и при воздействии высокой температуры. Коагуляционная структура превращается в конденсационнокристаллизационную.

При воздействии температуры конденсационно-кристаллизационная структура получается устойчивой вследствие денатурации белков.

СМХ колбасных фаршей, как коагуляционных структур, зависят от особенностей строения и размеров дисперсной фазы, доли дисперсионной среды и их взаимодействия. Так как в колбасных фаршах дисперсионной средой является вода, то СМХ находятся в прямой зависимости от количества и формы связи влаги с дисперсной фазой.

В.Д Косым предложен ряд приборов и устройств для измерения СМХ фарша, как в статике, так и в динамике процессов механической обработки [61].

Применение этих приборов и устройств позволяет осуществлять контроль за свойствами ф^рша на всех стадиях его приготовления.

В колбасном фарше вся вода удерживается многообразными формами связи [62]. Из них наиболее связана адсорбционная влага. При этом наиболее связанная адсорбционная влага очень мало влияет на СМХ. Часть воды является осмотически связанной, которая удерживается за счет более высокого осмотического давления, чем в окружающей среде. В капилярно-пористых материалах значительная часть влаги удерживается также каішллярами и норами. Для некоторых мясных продуктов установлены границы мономолекулярной и лолимолекулярной влаги 5-10%; полимолекулярного слоя и микрокапиллярной влаги 25-30%; влаги микро- и макрокапилляров 50-55%.

Таким образом, колбасный фарш в сыром виде представляет коагуляционную структуру готовая колбаса • конденсационно-кристаллизационную [оЗ].

Поведение колбасного фарша, как «степенной жидкости» в напряженнодеформационном состоянии может описываться уравнением Гершеля-Балкли:

где: В' - значение вязкости при единичном значении градиента скорости;

п - индекс течения, который определяется из выражения. напряжение сдвига.

В колбасном фарше при воздействии деформационных напряжений наблюдается аномалия вязкости, т.е. пространственная структура разрушается и вязкость его изменяется. В этом случае ее назьшают эффективной вязкостью (л ) наклона линии которой характеризует темп разрушения структуры и определяется по формуле m - n - 1.

Реологическая кривая колбасного фарша, как твердообразного ре­ ологического тела по П.А. Ребиндеру и Н.В. Михайлову [64], имеет S-образный характер.

Основными сдвиговыми характеристиками является пластическая r]„ и эёЛективная г| вязкости и период релаксации хр, наибольшая вязкость не разрушенной структуры и вязкость предельно разрушенной структуры у\т ;

модули упругости G, пределы текучести, условно-статистическое и динамическое ПНС 0. прочность структуры при упруго-хрупком или эластичном разрыве т, и пластично-вязком разрушении г. Значения характеристик для различных процессов различны. При механической обработке колбасных фаршей свойствами, наиболее полно характеризующими протекание процесса, являются вязкость и предельное напряжение сдиига [64].

Основным требованием технологии производства вареных колбасных изделий является диспергентное состояние компонентов фарша и связанное состояние влаги и жира в течении всего технологического процесса.

диспергированных систем определяется оптималыгым развитием процеса влаго- и жиросвязывания при приготовлении фарша и его устойчивостью при термической обработке. Влагосвязывающая способность (ВСС) является одним из важнейших показателей сырого фарша вареных колбасных изделий. В результате происходящих в процессе термической обработки физико-химических и коллоидно-химических изменений часть воды и жира, связанные сырым фаршем отделяются в виде потерь массы или бульонных и жировых отеков. В составе фарша остается удержанная влш'а и жир, количество которых характеризует соответственно влагоудерживающую и жироудерживающую способность фарша Исходя из вышеизложенного можно прийти к заключению, что СМХ фарша являются интегральными показателями, отражающими особенности строения и состава исходных материалов и развития процессов, приводящих к созданию таких сложных многокомпонентных систем, какими являются фарши вареных колбас, паштетов и мясных хлебов.

Глава 2. М еха н иче ска я обработка м ясного и м ясокостного сы рья 2.1 Измельчение мясного и мясокостного сырья При механической обработке сырье животного происхождения - туши убойных животных подвергаются постадийно крупному, среднему, мелкому и тонкому измельчению. Крупное измельчение, размер кусков более 50-10 3 м происходит при расчленении туш, полтуш7 отрубов, обвалке, жиловке, распиловкеотделении эпифизов трубчатых костей и т.д. При среднем и мелком измельчении (размер кусков (1-50) 10'J м) для мясокостного сырья применяются силовые измельчители, дробилки, волчки-дробилки а для мягкого сырья (мышечной, жировой и соединительной тканей) в основном волчки. По конструкции волчки имеют ряд недостатков, главным из которых является неравенство их пропускной и режущей способностей. Чаще всего пропускная способность больше режущей. То есть, шнек придавая давление кусковому мясу, пропускает его больше, чем режущий механизм успевает измельчать‘ В результате возникают обратные перетоки фарша Для устранение этих недостатков, на основе анализа технологических и эксплуатационных характеристик [65] режущего механизма, для уравнивания режущей и пропускной способностей, создано добавочное давление в пространстве между решетками которое достигается за счет разработанного ножа с косопоставленными лопастями, режущая кромка которого состоит из двух участков (криволинейного и прямолинейного), расположенных последовательно и эксцентрично по отношению к оси ножа. Разработана инженерная методика расчета процесса измельчения мясного сырья ножами традиционной и разработанной конструкций [66.67] При тонком измельчении сырья на качество готовых изделий влияет тип измельчающей машины (кутгер куттер-мешалка. агрегаты для тонкого измельчения и прочие машины) [61]. Это заключается во времени достижения оптимальных СМХ измельчаемого продукта, но процессы на всех машинах аналогичны и зависят от их кинематической характеристики Q. При тонком измельчении происходит резкое изменение СІСХ, в результате которого происходит не только физико-механическое разрушение ткани, но и химические изменения [64] Измельчение клеток в процессе куттерования мяса способствует увеличению общей поверхности взаимодействия с водой, освобождению белков, увеличению связанной влаги и изменению форм связи воды с фаршем. Также происходит повышение температуры в области резания, что может привести к денатурации белков. Поэтому процесс куттерования ведут с добавлением холодной воды и льда.

При кутгеровании частицы фарша должны связывать такое количество воды, которое превращает их в однородную гомогенную массу, обладающую определенными СМХ. Процесс резания в машинах для тонкого измельчения сопровождается выделением большого количества тепла, что вызывает повышение температуры сырья и может привести к денатурации белков, изменению ВСС и СМХ продукта [68]. Эти обстоятельства обусловливают необходимость правильного расчета оптимальной продолжительности измельчения и соблюдения постоянства геометрических и механических характеристик режущих органов машин.

Основной характеристикой куттеров, как и других машин для измельчения является их режущая способность. Она зависит от динамики резания и определяется по формуле [69] где г - количество ножей; п частота вращения ножей; Fg - плошадь сечения ножом слоя фарша за один оборот; М - масса фарша в куттере.

Для машин тонкого измельчения, имеющих режущую пару нож-решетка, режущая способность определяется:

где D — диаметр решетки; к - число лезвий на ножах; ц - коэффициент использования площади решетки под отверстия для прохода мяса; т показатели степени при числе оборотов ножей, причем т У.

Значения режущей способности необходимы при расчете общей кинематической характеристики измельчающих мшііин и длительности измельчения.

По данным Г.В. Бакунца, при резании ножами с выпрямленными лезвиями быстрее возрастает липкость, уменьшается расход энергии и длительность процесса, замедляется повышение температуры. Однако резание при куттеровании должно быть скользящим, а лезвие ножа наклоннымчто обеспечивает смещение продукции по лезвию и разрезание не только мышечной, но и соединительной ткани.

По данным Клименко такого резания мяса существует зависимость где рп -нормально составляющая сопротивления резания, НУсм; р 0 - усилие для случая резания без скольжения, Н/см; с абсолютное значение скорости скольжения, м/с.

При измельчении сырья в куттере процесс ведется в открытой чаше или под вакуумом. В первом случае возможна некоторая аэрация фарша вследствие взаимодействуя измельченного мяса и жира с большим количеством воздуха, 4X0 создает благоприятные условия для протекания окислительных процессов.

Куттерование под вакуумом [70,71,72J позволяет получить фарш и готовые изделия более высокого качества за счет повышения СМХ, улучшения их цвета, вкуса, и исключения образования крупных пор и воздушных пустот.

Колбасные изделия, выработанные под вакуумом, более длительно сохраняют вкус и запах. Это объясняется тем, что вакуумная среда предупреждает быстрые окислительные реакции в жире. Гистологические исследования показали, что в образцах колбасы, выработанной при использовании вакуума* содержится меньше пор и воздушных пустот и наблюдается более плотная компоновка мелкозернистой массы. Глубину вакуума следует выбирать в соответствии с сортностью обрабатываемого мяса и рецептурой фарша. При обработке мяса, плохо связывающего воду, или при рецептуре с повышенным содержанием влаги рекомендуется более глубокий вакуум, чем при обработке мяса, хорошо связывающего воду. Применение вакуума существенно сокращает энергетические затраты на куттерование.

Наиболее широкие и комплексные исследования были проведены A.B.

Горбатовым и В.Д. Косым по изучению влияния жирности, влажности и продолжительности куттерования на изменения СМХ и других характеристик фаршей и готовых колбас [73-78].

Процесс куттерования состоит из трех основных периодов [64 (с. 161)].

Первый период (подготовительно-начальный) составляет 60-180 с, величины СМХ уменьшаются, мышечные волокна интенсивно измельчаются (примерно в 4-5 раз), поверхность раздела резко увеличивается, но добавленная вода и лед не успевают связаться, происходит уменьшение СМХ фарша.

Во второй период куттерования размер соединительной ткани изменяется незначительно, а мышечные волокна измельчаются и уменьшаются в 1,5*2 раза Происходят коллоидно-химические изменения, фарш переходит в аморфное состояние, вследствие полного насыщения влагой мышечных волокон и набухания частиц. Оставшиеся мышечные волокна равномерно распределяются по всей аморфной массе. Влага более прочно связывается. Это вызывает упрочнение структуры. Значения СМХ фарша увеличиваются.

В третьем периоде происходят измельчение оставшихся мышечных волокон и соединительной ткани, увеличение температуры, аэрирование массы.

Это способствует изменению форм связи влаги и вызывает резкое уменьшение величины СМХ.

Экстремальным значениям СМХ соответствуют другие экстремальные значения (ВСС, выход), а длительность процесса, при котором фарш достигает экстремальных значений свойств, называется оптимальной продолжительностью куттерования.

За оптимальною продолжительность куттерования принята длительность процесса, при которой все показатели фарша и готовой продукции достигают оптимальных значений. A.B. Горбатов сделал важный практический вывод о том, что оптимальная продолжительность механического воздействия (куттерование и др.) и оптимальный химический состав сырья содержание влаги, жира и пр., соответствуют эталонным условиям его обработки и позволяют получить готовый высококачественный продукт с эталонными значениями смх и требуемыми технологическими показателями А налитическое описание двух основны х периодов куттерования проведено Г.В. Бакунцем [79,80]. Для комплексной характеристики процесса куттерования - крутящего момента на шаровом вискозиметре Бакунц вывел уравнение где Mo ~ начальный крутящий момент; продолжительность куттерования; а, измельчающей машины, но различные для каждого вида фарша.

Путём преобразования уравнения получена зависимость для вычисления оптимальной продолжительности куттерования [64] Однако формула (7) не учитывает влияния технологических характерис­ тик фарша (влажности, жирности), имеет частный характер и дает хорошее совпадение для русских сосисок, а для фарша докторской колбасы заниженные результаты.

А.И. Пелеев [81] привел зависимость между липкостью и длительностью куттерования зависящие от вида сырья, назначения фарша и интенсивности куттерования; г • длительность куттерования с.

Оптимальная длительность куттерования (значения сдвиговых свойств максимальны) зависит от влагосодержания фарша. Влагосодержание фарша, при котором длительность куттерования минимальна, называется оптимальным влагосодержанием а минимальная длительность куттерования т. Влагосодержание готовых изделий при и т будет оітгимальным влагосодержание готовых изделий. При оптимальном влагосодержании влага связана наиболее прочно. При отклонении н от критического значения связь влаги с материалом становится менее прочным и отделение влаги при термообработке увеличивается.

Оптимальные влагосодержан ия фарша и готового п р о д у к т а зависят от содержания говядины в фарше {mP€ и подчиняются следующим зависимостям [64] содержание говядины от общего количества сырья, в долях единицы.

где: т Минимальное значение критической продолжительности куттерования при оптимальном влагосодержании и жирности является оптимальной (эталонной) продолжительность куттерования [61]. Характеристики фарша и готовых изделий при этих параметрах эталонные.

Ниже приведено уравнение общего вида для расчета основных значений СМХ для разрушенной и не разрушенной структуры [64] г, =сх/?[(о+в-фя)-(а|+в1 ф ^ Л где: z,- СМХ (т0,т^,т]а ) фарша куттерования: и - влагосодержание фарша; ф„- жирность фарша; a,, в. эмпирические коэффициенты, численные значения которых различны для разных СМХ.

Для расчета оптимальной продолжительности куттерования при оп­ тимальном влагосодержании В.Д Косым получена зависимость [6 1 ],в которой обобщенная кинематическая характеристика зависит от типа измельчающей машины где:105- коэффициент, м7(кг^).

Гистологические исследования и замер эффективного диаметра частиц показали, что экстремум соответствует оптимальной продолжительности куттерования при оптимальном влагосодержании [61].

Конструктивной особенностью измельчающего механизма современных куттеров является наличие быстровращающегося ножевого устройства с комплектом серповидных ножей, которые могут быть с несколькими ре­ жущими кромками. Как показали исследования А.И. Пелеева, Г.В. ьакунца, Г.Е. Лимонова и др., форма ножей и скорость их вращения существенно влияют на куттерование и качественные показатели фарша. Сравнительные испытания серповидных и прямых ножей, проведенные Г.В. Бакунцем в производственных условиях при куттеровании говяжьего мяса высшего, I и И сортов, предварительно измельченного на волчке через решетку с отверстиями диаметром 3 мм, определили преимущества прямых ножей. Темп роста температуры фарша высшего сорта снижался на 25%. I сорта на 15%,II сорта — на 11% по сравнению с темпом роста температуры при куттеровании серповидными ножами. Расход электроэнергии уменьшался в среднем на 17%.

проанализированы работы трех типов режущих инструментов куттера:

серповидной формы, прямой и серповидной с двумя режущими кромками. При этом частота вращения ножевого вала кттера составляла 104,7 и 157 рал/с, длительность куттерования 60 120 и 180 с. Качество механической обработки фарша оценивали по СМХ (вязкости, предельному напряжению сдвига^ напряжению среза), а также по величине, напряжения среза обработанной колбасы и по их органолептическим показателям. При куттеровании ножами прямой и серповидной формы с двумя режущими кромками при частоте вращения ножевого вала 157 рад/с фарш и изготовленные из него образцы колбас имели лучшие реологические и органолептические показатели. Энергетические затраты на куттерование прямым и серповидным с двумя режущими кромками ножами на 10%, ниже энергетических затрат на к\ттероваіше обьгчным серповидным ножом. В то же время в отдельных экспериментах исследователями были получены фарш и готовая продукция с лучшими реологическими свойствами при кутгеровании фарша серповидном ножом с двумя режущими кромками при частоте вращения 157 рад/с, чем при куттеровании прямым ножом при одинаковом расходе мощ­ ности [82,83]. С увеличением скорости резания повышается влияние формы режущих инструментов на реологические и другие показатели фарша и готовой продукции. Хорошее качество измельчения и снижение расхода энергии отмечено при работе серповидных ножей с четырьмя режущими кромками, выполненными под определенными углами, по сравнению с ножами обычной серповидной формы.

Исследования реологических свойств фарша при различной скорости резания ножей куттера и продолжительности куттерования показали, что с возрастанием скорости резания повышается вязкость фарша. При этом обший расход энергии на измельчение не увеличивался за счет сокращения длительности куттерования [84]. Максимальная вязкость (636 Па^с) и наилучшее качество (по органолептической оценке) были у фарша, куттерованного 120 с при частоте вращения ножей 314 рад/с.

А.Г. Бареян исследовал основные способы повышения износостойкости и долговечности ножей кутгероврассмотрел и проанализировал особенности резания лезвием и основные факторы, влияющие на износ ножей. Показано, что наибольший эффект для увеличения долговечности дает применение эффекта самозатачивания. Этот эффект возможен при получении двухслойного или многослойного ножа с различной твердостью слоев [85]. Соотношение твердости более износостойкого слоя к твердости менее износостойкого слоя должно находиться в пределах 18-22.

Для количественной оценки эффекта самозатачивания [85] взелено понятие безразмерного критерия самозатачивания где ІА Ів, le - векторы скоростей линейного изнашивания, равные величинам линейного износа; - угол заточки лезвия ножа.

При значении К ^ І наблюдается эффект самозатачиванияпри KC имеет место затупление лезвия, и наоборот, при К с1 имеет место заострение (гіерезатачивание) лезвия.

Таким образом, качество процесса куттерования наиболее объективно можно оценить по СМХ фарша, на показатели которых влияют технические параметры измельчающих машин, а именно скорость резания, вакуум, вибрация количество ножей и их конфигурация. Поэтому при кутгеровании необходимо, чтобы технические параметры машин обеспечивали рациональные СМХ.

2.2 Перемешивание компонентов фарша Основной целью перемешивания является получение фарша с максимальными прочностными свойствами и равномерным распределением шпика, компонентов, специй. Изучению процесса перемешивания с гидродинамической точки зрения посвящены многочисленные работы, специальные монографии и исследования.

Г.В. Бакунц утверждает, что куттерование и перемешивание с точки зрения физико-механических изменений процессы аналогичные. Отличие состоит только в различной продолжительности воздействия рабочих органов на фарш [79]. По существующей технологии процесс тонкого измельчения фарша заканчивается при рационаіьной степени измельчения, обеспечивающей при данных технологических характеристиках (влагосодержание и жирности) минимальные потери в процессе термической обработки. Изменение СМХ в процессе перемешивания и тонкого измельчения аналогичны. Это объясняется тем, что в обоих процессах мышечные волокна набухают и уменьшаются в размерах в первом случае за счет резания, а во втором - перетирания[86-89].

перемешивания исходит из анализа сил, действующих на рабочие органы. В общем случае усилие на рабочем органе равно [ где; / - момент инерции вала с рабочим органом; п - частота вращения вала;

длина пути, на котором совершает работу общее усилие; G - сила, необходимая для сжатия фарша рабочим органом; G - нормальное напряжение сжатия; F- площадь поперечного сечения участка рабочего органа, воздействующего на фарш перпендикулярно к направлению движения органа;

( \ - E ) F0- сила, необходимая для резания фарша; 2 Q F0- сила, необходимая для сдвига фарша рабочим органом; а ср и 0- соответственно касательные напряжения резания и сдвига; Е - относительная деформация сжатия: F площадь сечения фарша рабочим органом; Ртр- сила, учитывающая трение рабочего органа о фарш, а также трение фарша о стенки.

При приготовлении фарша бесшпиговых колбас (используют куттеры без мешалок) необходимо осуществлять резание сбивание и перемешивание для создания более прочной структуры. При приготовлении фарша шлиговых колбас необходимо при тонком измельчении значения свойств доводить до определенной величины таким образом, чтобы наибольшее упрочнение производилось при перемешивании за время, необходимое для равномерного распределения компонентов [85]. Исследования влияния механической обработки на органолептические показатели некоторых видов колбас показали, что смешивание в мешалке и куттере существенных различий не имеет [90].

Для случая куттерования, где имеет место пезание, необходимо, чтобы напряжение резания было больше, либо равно |crf/7j гдеk J - предельное напряжение резания в случае наилучшего резания Е = 0.

При несоблюдении в куттере условий резания имеет место смятие (сбивание) --------------------- -------------------------- сг [стс]. (2.13) Для случая перемешивания (минимальная возможная скорость перемеши­ вания) Е = 1• При перемешивании пищевых продуктов перемешиваемая система дополнительно претерпевает структурные изменения [81,91].В мясной промышленности эти изменения изучены слабо. В литературе встречаются отдельные данные, но они не отражают суть происходящих изменений.

С.И. Сухановой [92 были исследованы : влияние продолжительности перемешивания на реологические свойства фарша и готовой продукции и на ее качество. Сть экспериментов заключалась в изучении влияния предварительного перемешивания фарша с дальнейшим тонким измельчением на эмульситаторе. Было установлено, что при изменении длительности перемешивания, реологические характеристики не остаются постоянными, они достигают своих экстремальных значений при оптимальной продолжительности механической обработки. Оптимальная продолжительность механической обработки фарша сосисок русских и молочных составляет 480 с.

а свиных 300 с. Однако эти данные, представляя несомненный интерес, носят частный характер, нет зависимостей от влагосодержания и жирности.

Проф. А.И. Пелеев [81] принимает за определяющий фактор, перемешиваемой массы липкость и дает определение длительности процесса смешивания и вымески фарша зависимостью где: с0 и с - исходная и заданная конечная липкость продукции, Н/с\Г; а й в постоянные, зависящие от числа оборотов и формы лопастей, вида сырья и назначения продукции, определяемые экспериментальным путем (причем а0, в0); т - длительность процесса вымески продукции, мин.

Анализ зависимости показывает (с учётам значений коэффициентов, полученных Хамаевым [93]). что функция имеет одно экстремальное значение.

Очевидно, оптимальная длительность перемешивания будет соответствовать этому экстремальному значению Хамаевым были получены числовые значения констант для радиально­ лопастной мешалки при перемешивании фарша русских сосисок влажностью 72% (а=20.66 і а 3\ в=0,78 10'3).

Хамаев также получил аналогичную формулу для определения длительности перемешивания, принимая время, в течение которого стабилизируется мощность, необходимая для привода мешалки и достигает своего максимального значения с. у " о - и с х о д н а я и конечная мощность, затрачиваемая на перемешивание массы' c d - постоянные, зависящие от вида сырья и назначения продукции, определяемые экспериментально.

Нами [94] исследовано влияние длительности процесса перемешивания на распределение шпика в фарше, в результате которых установлено, что требуемая степень однородности для фаршей с различным содержанием шпика достигается за разное время, а время достижения заданной однородности зависит также от консистенции фарша Для исследований из широкого ассортимента колбасных изделіій в качестве объектов исследования выбраны типичные виды фаршей колбас: чайная, московская, любительская, которые содержат различные количества шпика (чайная - 0,1 кг шпика/кг фарша, московская 0,18 кг шпика/кг фарша, любительская - 0.25 кг шпика,кг фарша).

Установлено, что предельное напряжение сдвига фарша (ПНС) влияет на минимальную технологическую длительность перемешивания.

Показано, что при ірафической обработке данных изменения степени однородности () фарша при различной продолжительности перемешивания была получена зависимость минимального технологического времени перемешивания (г•„ (при различных значениях степени однородности ) от ПНС и содержания шпика [69] где: с - количество шпика, кг шпика/ кг фарша; ах,а2,а3- эмпирические коэффициенты.

Полученная зависимость (2.18) позволяет рассчитать минимальное технологическое время перемешивания не только для исследуемых видов колбас, но и других колбасных изделий, содержащих шпик от 0,1 до 0,25 кг шпика/кг фарша в пределах изменения величины ПНС от 170 до 310 Па.

Нами были также оптимизированы процессы тонкого измельчения и перемешивания фаршей для колбас со шпиком [95] и предложена методика определения оптимального режима механической обработки. Это позволило рационально организовать и сократить длительность механической обработки, получить фарш с максимальными прочностными свойствами и равномерно распределенными компонентами на окончательной стадии фаршеприготовления перемешивании.

В экспериментальных исследованиях, проведенных М.Ж. Еркебаевым, качество перемешивания оценивалось по степени равномерности распределения влаги во всем объеме теста. С этой целью после замеса в выоранных точках из объема смесителя брались пробы и определялась влажность теста [96]. Степень распределения влаги во всем объеме оценивали по статистическому критерию К где: S1 дисперсия определяемого параметра, полученная экспериментально; S генеральная дисперсия определяемого параметра.

Величина У определялась по уравнению где: Xi —текущее значение влажности; х - среднее значение влажности, т число проб.

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте мясной промышленности (Российская Федерация) Лимоновым Г.Е. разработан производственный процесс получения колбасных изделий с использованием вибрационного перемешивания [97]. Сущность процесса виброперемешивания заключается в том, что при движении источника колебаний по круговой или эллиптической траектории частицы смеси непосредственно соприкасающиеся с источником колебаний, периодически получают ударный импульс, отбирая при этом определенную энергию, подводимою к системе через вибрирующий корпус и лопасти смесителя. В свою очередь, частицы пограничного слоя при своем движении передают импульс и энергию более отдаленным соседним слоям. Это вызывает интенсивные колебания и их циркуляцию.

Научными исследованиями было установлено, что использование вибршщонного перемешивания оказывает специфическое воздействие на мясное сырье. Поля упругих колебаний, налагаемые на мышечные волокна, с одной стороны, перестраивают структуру белковых молекул, тем самым, улучшая качественные показатели мясопродуктов, а с другой интенсифицируют процессы распределения и проникновения посолочных ингредиентов, ускоряя посол. Вибрационные воздействия способствуют разрушению пространственных коагуляционных структур, снижению предела упругости и получению достаточно однородной смеси. Специфические процессы, происходящие при вибрационном перемешивании колбасного фарша, позволяют эффективно воздействовать на конечные качественные и количественные показатели готового продукта.

Исследователи, при анализе полученных данных пришли к обоснованным выводам, что определение ПНС позволяет наиболее объективно оценить СМХ сырья в зависимости от состава компонентов, времени перемешивания и внешних воздействий. Поэтому при оценке структурообразования фаршей в процессе их приготовления целесообразно проводить определение величины ІТНС.

Глава 3. Использование сырья животного происхождения в производстве мясопродуктов Основным сырьем при производстве мясопродуктов является мясо убойных животных, говядина, свинина, конина, баранина. При производстве колбасных изделий используют так же мясо верблюдов, оленей, кроликов, птицы [98], субпродукты, жировое сырье, кровь, молочные продукты, яйца и продукты из яиц, мука, крахмал, казеинат натрия, соевые белки, биодобавки, ингредиенты для посола, специи, лук чеснок и т.п. Мясопродукты для организма человека является основным источником полноценных белков животного происхождения и поэтому относится к одному из важнейших продуктов питания. Кроме белков оно содержит жиры, экстрактивные и минеральные вещества, ряд витаминов и другие ценные вещества в благоприятном количественном и качественном соотношении и легко усвояемой форме.

3.1 Использование костною сырья в производстве мясопродуктов В настоящее время в нашей стране и за рубежом существует множество технологических решений по переработке костного сырья, отличающихся друг от друга технологическими параметрами, аппаратурным исполнением, продолжительностью процесса и пр.

Общее для них - стремление к максимальному выделению из сырья пищевых компонентов пищевого и технического жира, коллагена, минеральных веществ (компонентов) путем использования механического, физического, химического и теплового воздействия на кости [99-101].

Так, исследования советских ученых во главе с Шарпенаком А.Е.( 1966г.) показали хорошую усвояемость костного препарата человеческим организмом.

Кальций из этих препаратов усваивается аналогично кальцию молока [39, 40].

Получение пищевых добавок из кости осуществляется по двум направлениям: выработка белково-жиро-минерального компонента для производства мясопродуктов и использование минеральной части кости и костного остатка в качестве источника фосфорно-кальциевых солей в пищевых продуктах.

В России проведены исследования по получению эмульсии из шейных и крестцовых позвонков крупного рогатого скота, подвергнутых тонкому измельчению с добавлением воды в соотношении 1:1 и 1:3 [101.102]. Эмульсия содержала, в %: влаги 76,1-79,0, жира - 1,5-5Д минеральных солей - 6,7-10, и белка - 9,1-11,8. Получение белково-жиро-минерального компонента связано с гонким измельчением кости до размера частиц менее 50 мкм. Его можно применять в составе диетических продуктов для больных с нарушенным фосфорно-кальциевым обменом.

В Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности (Большаковым A.C., Худайбердиевым А Ю и др.) разработана технология пищевого костного препарата [ Использовались обваленные, охлажденные кости молодняка крупного рогатого скота. Костный остаток после механической дообвалки автоклавиро вали и высушивали при температуре 50 °С. Высушенный костный остаток диспергировали на экспериментальной ударно-центробежной мельнице, получив костный препарат белого цвета в виде тонкодисперсного порошка. Из костного препарата и воды в соотношении 1:(1-1,5) готовили суспензию и вводили в фарш в количестве 1 %, 4 % и 8 % к массе основного сырья. Разработана технология и рецептура вареных колбас с концентратом минеральных веществ, в которых сбалансированы соотношения кальция и фосфора. Введение 1 % костного препарата способствует увеличению содержания кальция примерно в 15 раз. При этом не нарушается исходная сбалансированность аминокислотного состава. Минеральная часть кости способствовала снижению уровня холестерина в сыворотке крови, а также изменению содержания фосфора и кальция. Это обстоятельство позволяет рассматривать минеральный компонент, полученный из кости, как средство для профилактики атеросклероза и остеопороза [40].

В Польше (патент ПНР № 109009) запатентован способ получения компонента, улучшающего качество мясных продуктов. Предварительно измельченную кость смешивают с раствором следующего состава, %: N a C lнитрита и нитрата натрия соответственно 0 2 и 0,01-0,02. Эту смесь обрабатывают в коллоидной мельнице и направляют в резервуар для экстрагирования белка в течение 18 ч при pH 7. Затем смесь центрифугируют 30 мин и отделенный раствор сгущают. Экстракт предназначен для добавления в фаршевые мясные продукты.

Для сверхтонкого измельчения кости в Японии разработан комплект оборудования «Супермасколоидер» [І05]. Процесс производства на нем пасты предусматривает замораживание кости, измельчение, смешивание грубоизмельченной кости с равным количеством воды, последующее тонкое и сверхтонкое измельчение. Для приготовления пасты наиболее приемлемыми являются свиные позвонки и ребра, которые содержат значительное количество костного мозга. Трубчатые кости, характеризующиеся повышенным содержанием кальция по сравнению с другими видами кости, считаются менее пригодными для выработки пасты.

Тонкое измельчение кости проводят в специальной дробилке, изготовленной из материала, обеспечивающего наилучшие санитарногигиенические условия получения пищевой мясокостной пасты. Выработанная паста имеет влажность 65 %, содержание золы и кальция в пасте из свиной кости составляет 5,2 %, из кости крупного рогатого скота 15-20 %, куриной 4,2 %; количество жира - 1 2 %, белка в пасте из всех видов кости 10-14 %.

Такие пасты применяют в качестве добавок к сырью при производстве сосисок, колбас, котлет, бульонных концентратов и др. По данным японских специалистов, полное использование свиной кости для изготовления пасты позволяет на 20 % увеличить производство мясной продукции в пересчете на съедобную часть туши [54].

Костные препараты применяют при производстве супов, бульонов.

соусов; их можно добавлять также в фаршевые и вареные мясные продукты, в консервированную ветчину и др. Положительное влияние костных препаратов на организм человека установлено при лечении рахита, кариеса зубов и других заболеваний. При добавлении в рацион питания костной муки отмечено повышение в крови иммунореактивного инсулина, что указывает на антидиабетогенные свойства этого продукта.

В Канаде костная мука используется как обогатитель пшеничной муки.

Доказано положительное влияние добавления костной муки к различным блюдам для питания людей в районах Крайнего Севера, высокогорья, так как при низкой температуре в их организме замедляется созревание коллагена и нарушается соотношение оксипролина и гесозаминов. При этом с мочей выводится больше азота, фосфора, кальция [9].

Использование протеолитических фермеров при производстве костных добавок к пищевым продуктам с целью улучшения их переваримости предложено в патенте Великобритании № 2035037. Обработка сырых костей, полученных от обвалки, заключается в том. что их погружают в раствор, состоящий из поваренной соли (2 % - 5 %), а также содержащий буферные соли, сахар и протеолитические ферменты. Выдержку в рассоле осуществляют в течение (18-24) ч., после которой кость направляют на дальнейшую обработку.

Использованием кости как нишевого продукта занимались ученые многих стран [34.35,36,37,38]. Японский ученый Фуджимото Бахейдоки запатентовал способ получения пищевых веществ из кости [40]. Выводы его о большей значимости кости для питания человека основаны на том, что она является не только основой организма человека, но и тканью, выполняющей важные метаболические функции обмена веществ, роста, кроветворения.

Состав кости человека может быть улучшен путем включения в пищу костей теплокровных животных. Это в свою очередь ведет к повышению жизненной активности и улучшению ряда функций организма человека. По данным Фуджимото в кости содержится% влаги - 27, жира -17, коллагена - мукополисахаридов -1 0, других органических веществ - 9фосфора -1 5, кальция - 20. других веществ - 3. Количество минеральных веществ в организме человека постоянно изменяется. Так, фосфор за 20 суток сменяется на 1/3. Он является основным звеном в механизме энергетического обмена. Кальций необходим для построения кости, нормального функционирования оболочек клеток, нервно-мышечной активности и умственной деятельности человека.

Костный мозг является генератором различных клеток крови, от нормального состояния которых зависит внутреннее дыхание ткани организма.

В России (М.Л.Файвишевским, В.Е.Ивановым и др.) предложена технология безотходной переработки кости с получением белкового компонента, пищевого жира и кормовой муки. Сущность ее состоит в последовательной обработке измельченной кости кондуктивкым методом и воздействием острого пара. Экстракт разделяют на жир и белковый раствор, последний сушат распылительным методом. Обработанную кость высушивают и измельчают в муку [54]. В целях интенсификации процесса экстракции и увеличения выхода конечного продукта М.Л.Файвишевским, Т.Н.Лисиной и др.

разработан метод, предусматривающий извлечение белковых компонентов деструкцией костной ткани путем воздействия на нее под давлением острого пара или воды в стационарной аппаратуре различной конструкции. Результат этих методов - три вида готовой продукции: сухой белковый полуфабрикат (СБП). пищевой жир и кормовая костная мука.

Кость и костный остаток после обезжиривания направляют в аппарат для экстрагирования белковых веществ, где при жидкостном коэффициенте 1:1,5 их подвергают тепловой обработке 70-80 °С при перемешивании с добавлением соляной кислоты. Выход белкового концентрата (белкона) составляет 10 % от массы сырья. Растворимые белковые вещества отделяли от образовавшегося осадка минеральных солей, нейтрализовали, концентрировали и обезвоживали, получая светло-желтый порошок без вкуса, со слабым специфическим запахом.

После соответствующего обогащения они могут быть применены как в традиционных^ так и во вновь создаваемых продуктах питания [49].

Известно, что продукты из кости являются источником различных биологически активных веществ (БАВ), витаминов, макро-микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот и белков (коллагена и эластина). В соответствии с теорией адекватного питания составные части кости физиологически необходимы организму человека.

За рубежом большое внимание уделяется использованию в качестве добавок препаратов из кости, а также отдельных, выделенных из нее компонентов для повышения биологической ценности пищевых продуктов.

Установлено, что костные препараты способствуют улучшению обмена кальция и фосфора в организме, обладают антидиабетическими свойствами, снижают вероятность появления камней в мочевом пузыре, способствуют предотвращению кариеса зубов. Применение костных преп атов при производстве мясопродуктов способствует улучшению их вкуса, органолептических показателей, увеличивает биологическую ценность готовых изделий. Коллаген играет значительную роль в нормальном функционировании деятельности желудочно-кишечного тракта [ 107, Фирма Stephen Paoli Mfg. Со (США) выпускает машины для переработки шейных и спинных позвонков, полученных при обвалке туш крупного рогатого скота и свиней. При обработке в них из костей вырабатывают белково-жироминеральную эмульсию, пригодную для использования при изготовлении колбас, сосисок и других пищевых продуктов. По данным фирмы, при обработке шейной части говяжьих туш выход мякотнои ткани составляет 2з-зЗ %, свиных - 31-42 %. Получаемая эмульсия однородна, не содержит видимых частиц кости. По химическому составу она приближается к мясу, что указывает на возможность ее применения при производстве колбасных изделий.

Lawrence и Gelen [109] предложили способ извлечения белка из костного остатка после механической обвалки мяса птицы. Измельчение сырья и смешивание его с водой, доведение pH суспензии до 10,5 добавлением 20процентного раствора едкого натра, обработка в горизонтальном декантере, отделение жидкого экстракта и подкисление его соляной кислотой, отделение белкового сгустка в центрифуге. Этот способ позволяет выделить большую часть миофибриллярных белков. Недостатки его - вместе с надосадочной жидкостью теряется значительное количество саркоплазматических белков, которые не осаждаются кислотой.

Gelen и д р.[110] изучили метод выделения белков из измельченных костей путем щелочной экстракции взамен механической дообвалки. Авторами проведены исследования метода осаждения белков - кислотой, замораживанием _ размораживанием и термообработкой и было показано, что интенсивный нагрев при pH менее 6 - наиболее эффективный метод получения максимального количества белка.

Кислая коагуляция и замораживание - размораживание обеспечивали получение сгустков хорошо коагулирующих под действием нагрева, однако, потери некоагулируемого белка в зависимости от конечного значения pH были высокими - от 25 % до 40 %. Выход белка свыше 90 % достигался путем интенсивного нагрева при pH 5,5, однако, эти сгустки были рассыпчатыми, не коагулировали под действием нагрева и были не пригодны для использования при изготовлении мясных продуктов. Этот метод может применяться в производстве сухих мясных белковых концентратов.

Исследование питательных свойств полученных сгустков показало, что они содержат больше незаменимых аминокислот по сравнению с мясом ручной обвалки (39 - 40) % и механической (24 - 39) % - лопаточной части; (32 - 33) % шейной; (34 - 36) % • ребра, что свидетельствует о лучшем удалении коллагена, соединительной ткани и неорганических веществ.

низкотемпературной щелочной экстракции, подтверждаются также высоким содержанием азота, низким содержанием жира и рассчитанными значениями эффективности белка. Экстракт может быть использован в качестве питательной добавки к мясным продуктам, содержащим большое количество триптофана^ не оказывая неблагоприятного влияния на аминокислотный состав мясных белков. Экстрагирование по сравнению с машинной обвалкой устраняет возможность появление остатков костей, что уменьшает содержание кальция в конечных продуктах.

Galdironi и Ockerman [111] получили экстракты из говяжьих костей методом, аналогичным описанному выше, ими установлено, что экстракты костных белков имеют более низкую эмульгирующую способность. С целью ее повышения были приготовлены смеси костных экстрактов и мясных белков.

Смеси, включающие до 10 % костных белков, обнаруживали лучшую эмульгирующую способность, чем плазменные белки, которые хорошо эмульгируют жир. Эмульгирующая способность костных белковых экстрактов с Добавлением пирофосфата (0.25 % и 0,5 %) значительно повысилась, и мало отличалась от эмульгирующей способности плазменных белков.

В С Ш А разработан метод извлечения белков из кости путем водной экстракции и последующего центрифугирования на жидкую фракцию, содержащую протеин и твердую фракцию - кость [101,112]. Белок осаждают, изменяя pH жидкой фракции, а затем отделяют его центрифугированием или фильтрацией. Выход белка достигает 25 % от массы сырой кости. Качество его высокое, он может быть использован при производстве колбас и других мясных продуктов. Предварительная обработка измельченных костей с помощью физикохимических и биохимических методов расширяет возможности использования этого вида сырья. Получение на основе костной ткани белкоюжировых добавок, гидролизатов открывает новые перспективы создания широкого ассортимента продуктов.

Японский ученый Сбалси Кэйо получил пищевой продукт из костей животных, которые замораживали при температуре минус 20 °С- минус 30 °С в течение 10-15 мин. Затем их измельчали, добавляли воду, кипятили, снова замораживали до минус 40 °С. После этого вводили фермент, расщепляющий белок [100]. Полученную массу измельчали, высушивали и использовали как пищевую белковую добавку.

Эти результаты позволяют сделать выводы о возможности совокупного использования кости в производстве мясного сырья в тех пропорциях, в каких оно заложено самой природой в организме убойных животных.

В Казахстане используют на пищевые цели костное сырье крупного рогатого скота для получения высококачественного костного жира, пищевого и технического желатина, костного клея, костной муки.

У читывая новые подходы теории адекватного питания к использованию сырья с повышенным содержанием соединительной ткани, учеными предложены мясные полуфабрикаты из субпродуктов I и II категории: крови, кишок, жилок, свиной шкурки и кости, в которых соотношение белок : жир было на уровне 15 % -18 % близко к оптимальному (1:1)[ЮЛ 1,113].

Анализ литературных источников показал, что костное сырье еще не достаточно применяется на пищевые цели, хотя по современным представлениям и биологической значимости, оно обладает необходимыми свойствами и после соответствующей обработки может использоваться в производстве продуктов питания.

3.2 Пищевая и биологическая ценности основного и вторичного сырья Известно, что питание является основным фактором в обеспечении оптимального роста и развития человеческого организма, его трудоспособности, адаптации к воздействию различных агентов внешней среды, т.е. оказывает определяющее влияние на длительность жизни и активную деятельность человека [16].

По мнению авторов [114], важнейшим физиологическим и биологическим свойствам, отражающим ценность пищи, является соответствие химической структуры ее компонентов, а также сбалансированности по многочисленным пищевым веществам, которых в настоящее время насчитывается более пятидесяти. Оба положения четко сформулированы А.А.Покровским и служат теоретической основой науки о питании [115.116].

Пищевая ценность любого продукта может быть оценена по степени соответствия его химического состава требованиям сбалансированности питания, определяющим потребность человека в основных пищевых веществах и знергии для сохранения здоровья.

Закон сбалансированности питания отвечает оптимальным пропорциям отдельных пишевых веществ в рационах питания. Главное внимание при этом уделяется незаменимым компонентам пищи. Пищевая ценность продукта тем выше, чем в большей степени его химический состав соответствует формуле сбалансированного питания.

Для повышения пищевой ценности продуктов возможны следующие пути;

обогащение обычных, традиционных продуктов, недостающими важными компонентами, разработка и внедрение в производство новых пищевых продуктов повышенной ценности регулирование содержания нежелательных компонентов в продуктах. Большое практическое значение имеет метод повышения эффективности пищевых белков путем комбинирования их с другими белками, которые по своему аминокислотному составу дополняют основной белок продуіста [117].

Традиционно для выработки колбасных изделий используют мясо различных животных, но основным мясным сырьем явпяется говядина и свинина. Свинина имеет более нежную мышечную ткань, легкоплавкий жир.

Свинина имеет хороший вкус, высокую питательность. При добавлении ее в фарш улучшается вкус колбасных изделий и повышается усвояемость их организмом человека.

Среди пищевых продуктов особое место отводится мясу, которое содержит значительное количество белков, жиров, минеральных и других веществ. По своему химическому составу, структуре и свойствам мясо всех видов убойных животных наиболее близко отражает показатели организма человека. Гак, 100 г говядины первого сорта дают 10 % суточной потребности в энергии, 20 % - в белках, 20-30 % - в жирах, а также содержат витамины и минеральные вещества. Известно, что низкое потребление животного белка часто сочетается с невысокой жизненной активностью. У потребление мяса стимулирует рост, половое созревание, рождаемость потомства и его выживаемость f 16,118].

Формула сбалансированного питания для взрослого человека отражает его дневную потребность в пищевых веществах, например, потребность белка составляет 70-80 г в день, причем на долю животных жиров приходится не менее 55 %. В результате многочисленных исследований было установлено, что белки мяса содержат все незаменимые аминокислоты и уступают по биологической ценности белкам куриного яйца, аминокислотный состав которого принимают за эталон полноценности. Животные белки по своему составу ближе к белкам человека, поэтому из 100 г белка, составляющего суточную норму, 60 г должно приходится именно на них.

Принципами рационального питания являются:

) соответствие энергоценности гіищи. поступающей в организм человека его энергозатратам;

2) поступление в организм определенного количества пищевых веществ в оптимальных соотношениях;

3) правильный режим питания;

4) разнообразие потребляемых пищевых продуктов;

5) умеренность в еде.

Сбалансированное питание предусматривает оптимальное для человека соотношение в суточном рационе белков, аминокислот, жиров, жирных кислот, углеводов, витаминов. Например, оптимальными считаются соотношения:

(белок жир : углеводы)—(1:1:4) или (1 :0,8 : 3,5-4,0); (растительный жир :

животный жир)- ( 1 :3 ) ; (кальций : фосфор)—(1:0,5-1,8): (кальций : магний) (1:0,6); (белки : витамин С ) - ( 1 :1000) и т.д. [119.120].

Основными требованиями, предъявляемыми к пищевым продуктам, являются их безвредность и пищевая ценность. В понятие «пищевая ценность»



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
Похожие работы:

«У истоков ДРЕВНЕГРЕЧЕСКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ Иония -V I вв. до н. э. Санкт- Петербург 2009 УДК 94(38) ББК 63.3(0)32 Л24 Р ец ен зен ты : доктор исторических наук, профессор О. В. Кулиш ова, кандидат исторических наук, доцент С. М. Ж естоканов Н аучн ы й р ед ак то р кандидат исторических наук, доцент Т. В. Кудрявцева Лаптева М. Ю. У истоков древнегреческой цивилизации: Иония X I— вв. VI Л24 до н. э. — СПб.: ИЦ Гуманитарная Академия, 2009. — 512 с. : ил. — (Серия Studia classica). ISBN...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Л. З. Сова АФРИКАНИСТИКА И ЭВОЛЮЦИОННАЯ ЛИНГВИСТИКА САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2008 Л. З. Сова. 1994 г. L. Z. Sova AFRICANISTICS AND EVOLUTIONAL LINGUISTICS ST.-PETERSBURG 2008 УДК ББК Л. З. Сова. Африканистика и эволюционная лингвистика // Отв. редактор В. А. Лившиц. СПб.: Издательство Политехнического университета, 2008. 397 с. ISBN В книге собраны опубликованные в разные годы статьи автора по африканскому языкознанию, которые являются...»

«А.Я. НИКИТИН, А.М. АНТОНОВА УЧЕТЫ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И РЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ТАЕЖНОГО КЛЕЩА В РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЕ ГОРОДА ИРКУТСКА ИРКУТСК 2005 А.Я. Никитин, А.М. Антонова Учеты, прогнозирование и регуляция численности таежного клеща в рекреационной зоне города Иркутска Иркутск 2005 Рецензенты: доктор медицинских наук А.Д. Ботвинкин кандидат биологических наук О.В. Мельникова Печатается по рекомендации ученого Совета НИИ биологии при Иркутском государственном университете УДК 595.41.421:576.89...»

«ИСТОЧНИКОВЕДЧЕСКИЕ И ИСТОРИОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СИБИРСКОЙ ИСТОРИИ Коллективная монография Часть 8 Издательство Нижневартовского государственного университета 2013 ББК 63.211 И 91 Печатается по решению Редакционно-издательского совета Нижневартовского государственного университета Авто р ы: Я.Г.Солодкин (разд. 1, гл. 1), Н.С.Харина (разд. 1, гл. 2), В.В.Митрофанов (разд. 1, гл. 3), Н.В.Сапожникова (разд. 1, гл. 4), И.В.Курышев (разд. 1, гл. 5), И.Н.Стась (разд. 1, гл. 6), Р.Я.Солодкин,...»

«Российская Академия наук ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ ВОЛЖСКОГО БАССЕЙНА Г.С.Розенберг, В.К.Шитиков, П.М.Брусиловский ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ (Функциональные предикторы временных рядов) Тольятти 1994 УДК 519.237:577.4;551.509 Розенберг Г.С., Шитиков В.К., Брусиловский П.М. Экологическое прогнозирование (Функциональные предикторы временных рядов). - Тольятти, 1994. - 182 с. Рассмотрены теоретические и прикладные вопросы прогнозирования временной динамики экологических систем методами статистического...»

«ИНСТИТУТ РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА АКАДЕМИЯ РОССИЙСКОЙ ПРАВОСУДИЯ АКАДЕМИИ НАУК В. В. ЛАПАЕВА Монография Москва 2012 1 УДК 340 ББК 67.0 Л 24 Автор Лапаева В. В., главный научный сотрудник Института государства и права Российской академии наук, д-р юрид. наук Лапаева В. В. Типы правопонимания: правовая теория и практика: МоноЛ 24 графия. — М.: Российская академия правосудия, 2012. ISBN 978-5-93916-330-9 (РАП) ISBN 978-5-83390-088-3 (ИГП РАН) В монографии рассмотрены история формирования и...»

«1 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Великолукская государственная сельскохозяйственная академия В.Ю. КОЗЛОВСКИЙ А.А. ЛЕОНТЬЕВ С.А. ПОПОВА Р.М. СОЛОВЬЕВ АДАПТАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ И ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОД В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ Научное издание ВЕЛИКИЕ ЛУКИ 2011 2 УДК 636.23:612(470.2)(035.3) ББК 46.03-27(235.0) А РЕЦЕНЗЕНТЫ: доктор биологических наук, профессор...»

«Г.А. Фейгин ПОРТРЕТ ОТОРИНОЛАРИНГОЛОГА • РАЗМЫШЛЕНИЯ • ПРОБЛЕМЫ • РЕШЕНИЯ Бишкек Илим 2009 УДК ББК Ф Рекомендована к изданию Ученым советом Посвящается памяти кафедры специальных клинических дисциплин №” моих родителей, славных и трудолюбивых, проживших долгие годы в дружбе и любви Фейгин Г.А. Ф ПОРТРЕТ ОТОРИНОЛАРИНГОЛОГА: РАЗМЫШЛЕНИЯ, ПРОБЛЕМЫ, РЕШЕНИЯ. – Бишкек: Илим, 2009. – 205 с. ISBN Выражаю благодарность Абишу Султановичу Бегалиеву, человеку редкой доброты и порядочности, за помощь в...»

«Н. Н. ЖАЛДАК ЗАДАЧИ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЛОГИКЕ Монография Второе издание, исправленное и дополненное ИД Белгород НИУ БелГУ Белгород 2013 УДК 16 ББК 87.4 Ж 24 Рецензенты: Антонов E.A., доктор философских наук, профессор Николко B.Н., доктор философских наук, профессор Жалдак Н. Н. Ж 24 Задачи по практической логике : монография / Н.Н. Жалдак. – 2-е изд. испр. и доп. – Белгород : ИД Белгород НИУ БелГУ. – 2013. – 96 с. ISBN 978-5-9571-0771-2 В монографии доказывается, что созданное автором...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию РФ Владивостокский государственный университет экономики и сервиса А.Б. ВОЛЫНЧУК РОССИЯ В ПРИАМУРЬЕ – ГЕОПОЛИТИЧЕСКИЕ ИНТЕРЕСЫ ИЛИ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ Монография Владивосток Издательство ВГУЭС 2009 ББК 66.2 В 62 Рецензенты: М.Ю. Шинковский, д-р полит. наук (Владивостокский государственный университет экономики и сервиса); С.К. Песцов, д-р полит. наук (Дальневосточный государственный технический...»

«УДК 323.1; 327.39 ББК 66.5(0) К 82 Рекомендовано к печати Ученым советом Института политических и этнонациональных исследований имени И.Ф. Кураса Национальной академии наук Украины (протокол № 4 от 20 мая 2013 г.) Научные рецензенты: д. филос. н. М.М. Рогожа, д. с. н. П.В. Кутуев. д. пол. н. И.И. Погорская Редактор к.и.н. О.А. Зимарин Кризис мультикультурализма и проблемы национальной полиК 82 тики. Под ред. М.Б. Погребинского и А.К. Толпыго. М.: Весь Мир, 2013. С. 400. ISBN 978-5-7777-0554-9...»

«ЦИ БАЙ-ШИ Е.В.Завадская Содержание От автора Бабочка Бредбери и цикада Ци Бай-ши Мастер, владеющий сходством и несходством Жизнь художника, рассказанная им самим Истоки и традиции Каллиграфия и печати, техника и материалы Пейзаж Цветы и птицы, травы и насекомые Портрет и жанр Эстетический феномен живописи Ци Бай-ши Заключение Человек — мера всех вещей Иллюстрации в тексте О книге ББК 85.143(3) 3—13 Эта книга—первая, на русском языке, большая монография о великом китайском художнике XX века. Она...»

«С.В.Бухаров, Н.А. Мукменева, Г.Н. Нугуманова ФЕНОЛЬНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ 3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛ-4-ГИДРОКСИБЕНЗИЛАЦЕТАТА 2006 Федеральное агенство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет С.В.Бухаров, Н.А. Мукменева, Г.Н. Нугуманова Фенольные стабилизаторы на основе 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата Монография Казань КГТУ 2006 УДК 678.048 Бухаров, С.В. Фенольные стабилизаторы на...»

«Янко Слава [Yanko Slava](Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru || slavaaa@yandex.ru 1 Электронная версия книги: Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || slavaaa@yandex.ru || yanko_slava@yahoo.com || http://yanko.lib.ru || Icq# 75088656 || Библиотека: http://yanko.lib.ru/gum.html || Номера страниц - внизу update 05.05.07 РОССИЙСКИЙ ИНСТИТУТ КУЛЬТУРОЛОГИИ A.Я. ФЛИЕР КУЛЬТУРОГЕНЕЗ Москва • 1995 1 Флиер А.Я. Культурогенез. — М., 1995. — 128 с. Янко Слава [Yanko Slava](Библиотека Fort/Da) ||...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем безопасного развития атомной энергетики А. В. Носов, А. Л. Крылов, В. П. Киселев, С. В. Казаков МОДЕЛИРОВАНИЕ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ Под редакцией профессора, доктора физико-математических наук Р. В. Арутюняна Москва Наука 2010 УДК 504 ББК 26.222 Н84 Рецензенты: академик РАЕН И. И. Крышев, доктор технических наук И. И. Линге Моделирование миграции...»

«Российская академия наук Э И Институт экономики УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ РАН ВОСТОЧНАЯ И ЮГОВОСТОЧНАЯ АЗИЯ–2008: ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ В УСЛОВИЯХ КРИЗИСА Москва 2009 ISBN 978-5-9940-0175-2 ББК 65. 6. 66. 0 B 76 ВОСТОЧНАЯ И ЮГО-ВОСТОЧНАЯ АЗИЯ–2008: ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ В УСЛОВИЯХ КРИЗИСА / Ответственный редактор: М.Е. Тригубенко, зав. сектором Восточной и Юго-Восточной Азии, к.э.н., доцент. Официальный рецензент сборника член-корреспондент РАН Б.Н. Кузык — М.:...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Сибирское отделение Институт водных и экологических проблем СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА БАССЕЙНА ОБИ И ИРТЫША Ответственные редакторы: д-р геогр. наук Ю.И. Винокуров, д-р биол.наук А.В. Пузанов, канд. биол. наук Д.М. Безматерных Новосибирск Издательство Сибирского отделения Российской академии наук 2012 УДК 556 (571.1/5) ББК 26.22 (2Р5) С56 Современное состояние водных ресурсов и функционирование...»

«Президент Российской Федерации Правительство Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ _ Среда автоматизированного обучения со свойствами адаптации на основе когнитивных моделей Монография г. Санкт-Петербург 2003, 2005, 2007 УДК 681.513.66+004.81 ББК В-39 Рецензенты: начальник кафедры Систем и средств автоматизации управления Военно-морского института радиоэлектроники им. А.С. Попова, доктор технических наук, доцент, капитан 1 ранга Филиппов...»

«Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена Н.А. ВЕРШИНИНА СТРУКТУРА ПЕДАГОГИКИ: МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ Монография Санкт-Петербург 2008 УДК 37.013 Печатается по решению ББК 74.2 кафедры педагогики В 37 РГПУ им. А.И. Герцена Научный редактор: чл.-корр. РАО, д-р пед. наук, проф. А.П. Тряпицына Рецензенты: д-р пед.наук, проф. Н.Ф. Радионова д-р пед.наук, проф. С.А. Писарева Вершинина Н.А. Структура педагогики: Методология исследования. Монография. – СПб.: ООО Изд-во...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина А.В. Пронькина НАЦИОНАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ МАССОВОЙ КУЛЬТУРЫ США И РОССИИ: КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Монография Рязань 2009 ББК 71.4(3/8) П81 Печатается по решению редакционно-издательского совета государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А....»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.