Технологии колбасных изделий из белковых препаратов из чечевицы

Растительные компоненты используют и для создания геродиетических продуктов   повышенной   биологической   ценности.   Компьютерное моделирование показало, что  с позиций  наиболее  благодриятного аминокислотного состава предпочтительными являются следующие виды сырья: из крупяного - кукурузная крупа, овсяное толокно, пшено, гречиха, рисовая крупа, геркулес; из овощного - морковь, капуста /39/.

Подводя итог вышеизложенного, необходимо подчеркнуть огромное жизненно важное значение белка для всех живых  организмов от низших до высших. Поскольку  основная часть белка поступает в организм с пищей, следует уделить особое внимание созданию сбалансированного питания посредством производства высококачественных комбинированных белковых продуктов, которые имеют более сложный, нежели само мясо, состав, расширяя спектр своих положительных биологических свойств /37, 38, 39/.

1.3. Источники  белка растительного происхождения  и их применение в технологии производства мясопродуктов

Проблема  производства  и  использования  растительного  белка приобретает особую актуальность для отечественной мясоперерабатывающей отрасли, которая остро ощущает недостаток традиционных сырьевых ресурсов /43/.

Функциональные  свойства и пищевая ценность в  сочетании с экономической целесообразностью выдвигает растительные белки на одно из первых мест в ряду заменителей мяса и белковых ингредиентов при производстве мясопродуктов /38/.

Все  многообразие  растительных  источников  пищевого  белка, используемых в питании и рассматриваемых в качестве резерва увеличения белкового фонда, можно разделить на три основные группы: традиционные продукты сельского хозяйства, нетрадиционные ресурсы и новые источники белка. Оценивая степень изученности качества растительных источников пищевого белка второй группы, авторы /44/ группируют их следующим образом:

применяемые в пищевых производствах вторичные белоксодержащие продукты (изоляты и концентраты соевых белков, отходы мельничных производств и крупорушек);

перспективные, но еще  недостаточно изученные с точки  зрения технологии получения из них пищевого белка (биомасса зеленых растений, бобовые культуры, шрот из семян подсолнечника, хлопчатника и винограда);

имеющие определенную ценность, но мало изученное с точки  зрения безопасности для организма  человека белоксодержащее сырье (шрот из семян арахиса, сафлора, рапса).

К третьей группе относят новые, мало исследованные источники белка - одноклеточные и многоклеточные водоросли.

Основными лимитирующими аминокислотами для белков злаковых являются лизин, триптофан, метионин. Злаковые культуры обеспечивают около 50% энергии и дают половину производимого человеком белка, потребляемого среднестатистическим жителем планеты. Семена их содержат 7-14% белка, а некоторые сорта до 15%. При переработке пшеницы, кукурузы, ржи на крахмал образуются в виде отходов большие количества дешевого белка. Он обладает низкими функциональными свойствами, но используется для получения белкового гидролизата, а также на корм скоту.

Производство мясных изделий с  использованием белка пшеничных  отрубей позволило увеличить ресурсы мяса на 4-5 кг с каждого килограмма концентрата белка и получить экономический эффект около 50 тыс. руб. на 1 т продукции /13/.

Исследованиями   советских   и   зарубежных   авторов   показана целесообразность использования при производстве колбасных изделий и полуфабрикатов белков пшеницы, а также их изолятов и концентратов. Все возрастающее применение пшеничного белка в мясной промышленности обусловлено такими его достоинствами, как низкая себестоимость, широкое распространение, питательная ценность /19/.

В странах, где выращивается рожь, этот злак может иметь значение в удовлетворении потребности в белке.

Широко возделываемая  в Германии культура ржи исследована  по ряду важных показателей, в частности, содержанию лизина, количеству тио- и  дисульфидных групп, электрофоретическим свойствам, а также растворимости и пенообразующей способности некоторых белковых фракций.

Из ржаной муки может  быть экстрагировано от 60 до 90% белков с помощью дистиллированной воды в присутствии пальмитата натрия. Выход протеина, помимо ряда факторов, зависит от размера частиц муки. Эмульгирующие  свойства  белка  характеризуются   очень  высокими показателями /45/.

В последнее время  широкое признание получила новая  зерновая культура тритикале, синтезированная путем скрещивания хромосомных комплексов двух разных ботанических сортов ржи и пшеницы. Тритикале очень быстро распространяется по странам и континентам как культура с высокими потенциальными возможностями, обладающая рядом ценных пищевых свойств, а также высокой урожайностью. Тритикале богата важными химическими компонентами, кроме белка и аминокислот содержит жир, клетчатку, минеральные  вещества,  сахара,  крахмал,  пентозаны.  Аминокислоты характеризуются значительным содержанием глютаминовой кислоты, пролина и более высоким уровнем лизина, чем у твердых пшениц. При переработке тритикале на белок молекулярный выход его составляет 67% при рН 10,9. При более высоком рН можно достичь большей степени экстрагирования, но возможна денатурация белка. В концентрате содержится от 82 до 87% протеина, что зависит от его количества в исходном сырье. Этот белок характеризуется    хорошими    функциональными    свойствами    — водоудерживающей, эмульгирующей способностью и стойкостью образуемых эмульсий /4/.

Из зерновых культур  перспективным источником пищевого белка является кукуруза. Кукурузное зерно имеет развитой зародыш, он составляет 10-12% от веса зерна. Он богат белками —до 20%, жиром - свыше 30%, минеральными веществами - до 12% /45/.

Белки зародышей кукурузы содержат все независимые аминокислоты, % на сухое вещество: аспарагиновая - 1,98: треонин - 0,98; серии - 1,11; глютаминовая - 4,38; пролин - 1,83; глицин - 1,43; аланин - 1,50; валин - 1,64; метионин - 0,32; изолейцин - 0,90; лейцин - 2,06; тирозин - 0,44; фенилаланин - 1,22; гистидин - 0,87; лизин -2,07; аргинин - 1,82. Лимитирующая аминокислота метионин, ее аминокислотный скор - 26,9%. Высокая массовая доля щелочных и щелочно-земельных металлов и витаминов позволяет использовать кукурузный зародыш в виде добавок к традиционным продуктам для обогащения и расширения блюд и изделий /46/.

В производстве кукурузного  масла вторичным продуктом является измельченный шрот, получаемый из зародышей зерна с содержанием белка 2,50. Отход кукурузнокрахмального производства - жмых - содержит 25-28% протеина. В нем содержится весь комплекс хорошо сбалансированных независимых аминокислот, не уступающий по этому показателю белкам зародыша кукурузы. Жмых богат макро- микроэлементами, витаминами, полиненасыщенными кислотами, легко гидролизуемыми полисахаридами /45/.

Качество жмыха и  годовой объем производства обуславливают  целесообразность получения из него протеина /47/.

Установлены оптимальные  параметры процесса экстракции белка. Разработана технология комплексной безотходной переработки жмыха зародышей   кукурузы,   включающая   выработку   пастообразного   и порошкообразного изолированного белкового концентрата и дальнейшее использование отходов производства - твердого остатка жмыха и сыворотки для получения кормовых продуктов. Около 97% всех азотистых веществ кукурузного концентрата составляют белковые, из них 96% - растворимые. Токсикологическая проверка показала возможность использования в пищевой промышленности. При замене мясного сырья до 15% концентратом качество фаршевых мясных консервов не ухудшается. В пастообразном виде его можно хранить в герметичной таре при 4-7°С в течение 30 суток, без внесения консервантов /45/.

Массовая доля компонентов  в белковых концентратах, полученных из жмыхов зародышей, составляет, % ( в  пересчете на сухое вещество): протеина — 70,3-88,8; липидов - 0,9 - 1,16; клетчатки - 1,4 - 5,6; золы - 2,2 - 5,4. Они богаты серосодержащими аминокислотами, относительная биологическая ценность их по сравнению с казеином молока составляет 79-90%, усвояемость колеблется от 89 до 93%. Массовая доля компонентов вы зародышевой муке составляет в среднем, %: белка - 24,3; золы - 7,3; клетчатки - 5,8; сахара - 5,8 и жира не более 1. Микроэлементный состав ее характеризуется высокой концентрацией элементов, участвующих в кроветворении - железа и меди. Их массовое содержание примерно такое же, как и в говядине. Использование ее в качестве белкового обогатителя значительно улучшает функциональные и реологические свойства готовых продуктов, существенно повышая их биологическую ценность. Эти белки рекомендованы к использованию в пищевой промышленности с целью создания комбинированных продуктов для рационального и диетического питания. При замене ими части мяса и яиц в традиционных продуктах питания снижается уровень холестерина, повышается массовая доля растительных жиров и пищевых волокон, что важно для профилактики ряда заболеваний.

Разработан способ получения  жиро-белковой эмульсии из пищевой  кости в сочетании с кукурузной мукой и использовании ее при  производстве мясных изделий. Установлено, что жиро-белковая эмульсия и кукурузная мука хорошо сочетаются с другими компонентами фарша. У колбасных изделий с массовой долей эмульсии 10-15% и 3-8% кукурузной муки органолептические показатели лучше, чем у контрольных образцов /35/.

Установлено, что при  замене от 10 до 30% жирной свинины белково-жировой смесью (БЖС) в колбасах повышается количество воды, белка, минеральных солей, углеводов, но снижается содержание жира и калорийность. Частичная замена печени сопровождается, наоборот, снижением количества влаги, но увеличением белка, жира, минеральных элементов, калорийности. Во всех случаях БЖС способствует увеличению выхода готовой продукции и заметно влияет на снижение себестоимости сырья /49/.

По биологической ценности белки зародышей зерна кукурузы соответствуют этому показателю некоторых белков животного происхождения, их массовая доля в жмыхе достигает 28%. Массовая доля белка в жмыхе из семян томатов - до 45%.

Данные, характеризующие  состав шрота и жмыха некоторых  масличных и овощных культур, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Состав шрота и жмыха  некоторых масличных и овощных  культур

Расчет аминокислотного  скоро показал, что главные лимитирующие аминокислоты в белках шрота сафлора и льна - серосодержащие, кукурузного жмыха - изолейцин, томатного - лейцин /13/.

Белки семян льна и  сафлора могут служить ценным продуктом питания. Шроты семян этих культур содержат 30% белка. Разработана технология получения из них белковых концентратов после выделения масла. Концентрат белка представляет собой светлую пасту без вкуса и запаха, содержание в ней сухих веществ составляет 10% и белка на абсолютно сухое вещество - 90%. Концентраты не обладают токсическими свойствами и могут быть использованы в пищевой промышленности в производстве вареных колбас, котлет, фрикаделек, мясных консервов. При изготовлении мясной котлетной массы допустима замена натурального мяса белковой пастой из шрота льна в количестве 18%, не оказывая при этом существенного влияния на органолептические показатели полуфабрикатов и готовых изделий.

При комплексной переработке  томатов на косточкоперерабатывающих заводах образуются отходы в виде жмыха с содержанием протеин. 40-45%. Отходы маслоэкстракционных заводов (жмых и шроты) интенсивно изучаются  как важный источник пищевого белка. В ОТИПП им. М.В. Ломоносова разработана технология получения белкового изолята из жмыха семян томатов, аминокислотный состав которого близок к оптимальному    /48, 46, 50/.

Белковый концентрат, полученный из томатов, характеризуется  высоким содержанием протеина - 80-85%, незначительной массовой долей углеводов, жира, всех незаменимых аминокислот, минеральный веществ. Перевариваемость белка протеолитическими ферментами составляет 75-82%, биологическая ценность по сравнению с казеином - 75-85%. Медико-биологическая оценка свидетельствует о его полной безвредности.

Разработан способ получения  мясных изделий и полуфабрикатов с применением сухого порошка из вторичного томатного сырья. Образцы готовой продукции не    уступают по функциональным свойствам и органолептике традиционным продуктам /50/.

Белок картофеля туберин  в сочетании с молочными белками  обеспечивает получение сбалансированного по основным аминокислотам молочно-белкового концентрата и не менее ценного в кормовом отношении копреципитата, что позволяет экономить дефицитный молочный протеин и включить в пищевые рационы термоустойчивые белки клеточного сока растений.

Разработан способ получения  белкового изолята с содержанием  белка до 93% из сока картофеля, а также  разработана технология производства растворимого комбинированного белкового концентрата /4/.

Потенциальный источник белка - косточки (семена) винограда, массовая доля компонентов в которых составляет, %: белка - 10,12; жира - 12,04-16,34; клетчатки - 32,39^2,53; азота - 1,62-1,89 и влаги - 5,85-9,96. Массовая доля белка в семенах винограда сопоставима с массовой долей его в семенах подсолнечника. Методы получения масла и белка из семян винограда в настоящее время разработаны и апробированы в производственных условиях. В Грузии разработана технология пищевого белкового концентрата из семян винограда и предложены рецептуры вареных колбас с его использованием /51/.