Производство реструктурированных ветчинных продуктов с использованием белково-жировой эмульсии

Белки относятся к жизненно необходимым веществам, без которых невозможны жизнь, рост и развитие организма человека. В процессе жизнедеятельности происходит распад и обновление белковых компонентов клеток. Для поддержания этих процессов организму необходимо ежедневное поступление полноценного белка с пищей. Наряду с этим установлено, что избыточное поступление белков неблагоприятно отражается на функции многих органов и систем организма. В частности, при этом перегружаются ферментные системы и в крови накапливаются продукты неполного метаболизма, повышается количество мочевины, свободных аминокислот и т. д.

В организме человека белки распадаются под действием ферментов на аминокислоты, половина из двадцати природных аминокислот являются незаменимыми и должны поступать с продуктами питания. Для обеспечения синтеза белка в организме большое значение имеет соотношение аминокислот в пищевом продукте и рационе (аминокислотная формула) неза- менимых аминокислот. За единицу в этом соотношении принимается триптофан, количество остальных незаменимых аминокислот должно быть в 3-4 раза больше. Это настолько важный фактор, что при ряде заболеваний специально применяют смеси свободных аминокислот или их смеси в виде гидролизатов природного сырья, например в энтеральном и парентеральном питании. Естественно, что специальное обогащение мясных продуктов, обычно содержащих 15…20% белка, даже некоторыми аминокислотами позволит позиционировать их как лечебно-профилактические.

Увеличение потребности в белковых продуктах и необходимость обеспечения рационального питания населения Украины привели к возникновению и быстрому развитию качественно новых направлений в производстве мясных продуктов, на основе значительных потенциальных ресурсов пищевого белка, что не используется вообще или используется нерационально в условиях жесткой экономии высокоценных животных белков.

В связи с этим для стабилизации качественных показателей реструктурированных ветчин из свинины PSE с выходом свыше 140% и улучшения белкового и аминокислотного состава представляется целесообразным использование белкового концентрата, полу- ченного на основе белков мясного тримминга AproGel EU и крови убойных животных Vepro 95 НV. С целью обоснования вариационного комбинирования состава БЖЭ был изучен аминокислотный состав выбранных белковых концентратов (табл.1).

Таблица 1 — Сравнительный аминокислотный состав животных белков

Наименование аминокислот	AproGel EU , мг/100 г	Vepro 95 НV, мг/100 г	Композиция 1:1 (AproGel EU и Vepro 95 НV), мг/100 г	Эталон (яйцо), мг/100 г
Незаменимые:
Валин	3,70	4,11	3,91	5,00
Изолейцин	2,40	2,38	2,39	4,00
Лейцин	5,20	6,73	5,97	7,00
Лизин	6,0	5,08	5,84	5,50
Метионин	1,50	0,64	1,07	3,50
Треонин	2,60	4,20	3,40	4,00
Триптофан	0,70	1,20	0,95	1,00
Фенилаланин	2,90	3,91	3,41	6,00
Заменимые:
Аланин	8,10	3,57	5,84
Аргинин	7,10	3,00	5,05
Аспарагиновая к-та	7,10	6,52	6,82
Гистидин	1,60	2,08	1,84
Глицин	16,10	2,34	9,22
Глутаминовая к-та	11,30	9,94	10,62
Оксипролин	7,50	-	3,75
Пролин	10,00	3,76	6,88
Серин	3,70	4,18	3,94
Тирозин	2,10	3,49	2,80
Цистин	0,50	2,42	1,46

Результаты исследований, представленные в таблице 1, свидетельствуют о высокой биологической ценности как AproGel EU, так и Vepro 95 НV. Методом рассчета аминокислотного скора в работе был исследован и сбалансирован аминокислотный состав композиции белков в рациональном соотношении 1:1 (AproGel EU и Vepro 95 НV), приближающим аминокислотный состав до эталона FАО/WHO.

С технологической точки зрения, определяющим фактором возможного использования представленной композиции животных белковых в технологии реструктурированных ветчин с высоким выходом является изучение ее функционально-технологических свойств.

Функционально-технологические свойства модельных мясных систем определяются количеством миофибриллярных белков, способных участвовать в процессах связывания влаги и в процессах когезии, соотношение между общим содержанием влаги и общим содержанием белка, а также соотношением количества миофибриллярных белков, саркоплазматических белков и белков соединительной ткани. Мясное сырье, которое содержит белка 16% и выше, может быть, как правило, классифицировано как сырье с высокими функционально-технологическими свойствами: хорошей влагоудерживающей и когезионной способностями. Кроме того, на функциональные свойства сырья также оказывают существенное влияние тип белка, физико-химические показатели (PSE или DFD), а также соотношение содержания белков разного вида. Так, мясо PSE характеризуется как сырье с низкими функционально-технологическими свойствами и является непригодным для изготовления ветчин по традиционной технологии, так как полученные из него продукты характеризуются нестабильными качественными показателями и низким выходом.

В тоже время на сочность и нежность мясопродуктов значительно влияет содержание жира [1,2,3]. Авторы отмечают, что без добавления жира нельзя приготовить ветчины со стандартными качественными показателями. Использование жиросодержащего сырья в мясных продуктах лучше осуществлять в виде эмульсии, так как в таком виде жир лучше усваивается организмом человека. Поэтому, с целью повышения сочности мясных продуктов, пищевой ценности и направленной сбалансированности за аминокислотным составом при производстве ветчинных изделий с высоким выходом представляется целесообразным в рецептуре реструктурированных ветчин использование БЖЭ.

На основании вышеизложенного была сформулирована цель работы - изучить возможность использования животных белков в решении проблемы белкового дефицита и регулирования аминокислотного состава реструктурированных ветчин из свинины PSE с выходом свыше 140% с использованием БЖЭ.

Объектом исследований была технология реструктурированных ветчин с выходом свыше 140%, изготовленных из свинины PSE, и белково-жировая эмульсия, полученная из композиции животных белков, свиного жира и воды.

Для улучшения белкового и аминокислотного состава мясных продуктов и как дополнительный источник животного белка в технологии реструктурированных ветчин с выходом свыше 140% представляется целесообразным в составе БЖЭ использовать композицию животных белков в соотношении 1:1 (AproGel EU и Vepro 95 НV), аминокислотный состав которой приближен к эталону FАО/WHO.

Объекты и методы исследований

Функционально-технологические свойства БЖЭ определяли по показателю стабильности эмульсии. В зависимости от количества эмульгаторов, которые вводили в состав БЖЭ, определяли стабильность эмульсии по высоте столбика жира, что отделяется в процессе ее центрифугирования в пробирках диаметром 0,004 м длиной 0,12 м при заполнении их на 0,1 м. Центрифугирование проводили в течение 30 минут при 3000 об/мин.

Устойчивость эмульсии определяли путем центрифугирования пробирки с эмульсией в течение 5 минут при 1500 об/мин и последующим определением количества неразрушенной эмульсии.

Результаты и их обсуждение

На основании анализа взаимодействия и структурной совместимости основных компонентов БЖЭ и специфики физикохимических свойств мясного сырья, а также результатов воздействия БЖЭ на органолептические, физико-химические, функциональнотехнологические, структурно-механические и биохимические показатели модельных реструктурированных мясных систем из свинины PSE, был рассчитан и подобран ингредиентный состав БЖЭ.

В качестве стабилизаторов структуры и для повышения пищевой ценности реструктурированных ветчин использовали композицию белков свиного тримминга AproGel и белковый концентрат на основе крови Vepro 95 НV. Белковый концентрат Vepro 95 НV получают из крови убойных животных путем ее комплексной переработки. Такой белок во многих странах ЕС рассматривается в качестве «мяса» и не указывается в обязательной формуле состава продукта. Кроме того, белок Vepro 95 НV увеличивает гелеобразующую и жиросвязывающую способность мясных систем, а также улучшает цвет мясных продуктов из свинины PSE.

Функционально-технологические свойства БЖЭ в зависимости от количества вводимых ингредиентов определяли в диапазоне варьирования уровнем гидратации композиции белков и по показателю стабильности эмульсии. Полученные результаты свидетельствуют о том, что рациональные водосвязывающие и эмульгирующие свойства белка свиного тримминга AproGel проявляются при соотношении 1:21-22. Добавление большего количества белковых стабилизаторов приводит к образованию излишне прочных гелей. Рациональное количество воды и жира в составе БЖЭ находится в пределах 21-22 %. Хотя белок свиного тримминга AproGel и белок на основе крови Vepro 95 НV имеют различные эмульгирующие характеристики, что объясняется свойствами их белков - эмульгаторов, в установленном композиционном соотношении они проявляют высокие функциональнотехнологические свойства.

Рисунок 1 – Влияние количества свиного жира и стабильность БЖЭ композиции белков AproGel и Veрrо 95 НV на

Учитывая полученные результаты проведенных исследований влияния рецептурных ингредиентов на стабильность БЖЭ и на основании практических результатов работы в производственных условиях, нами был разработан рациональный композиционный состав БЖЭ, куда вошли: свиной жир в количестве 22%; белок свиного тримминга AproGel - 0,95%; белок на основе крови Vepro 95 НV – 0,95%; вода – 22%.

Приготовление БЖЭ по разработанной рецептуре предполагается осуществлять горячим способом на куттере. Сущность этого способа заключается в следующем: в куттер добавляют жир и белковые компоненты (белок свиного тримминга AproGel и белок на основе крови Vepro 95 НV), горячую воду (t=60ºС) и куттеруют до полного их растворения и образования сметаноподобной массы (4-5 мин.).

Стабильность эмульсии определяли путем центрифугирования пробирки с эмульсией в течение 5 мин. при 1500 об/мин, затем пробирки погружали в кипящую воду и снова проводили центрифугирование, после чего определяли количество неразрушенной эмульсии. Было установлено, что неразрушенной оказалось 96,9-97,3% эмульсии.

Затем эмульсию помещали на 24 часа в холодильник при температуре 4-6 °С. После чего вновь подвергали центрифугированию. Эмульсия оставалась стабильной, но заметно застыла. Опытным путем установлено, что после повторного центрифугирования осталось неразрушенными 98,8% эмульсии. Проведенные исследования позволили рассчитать рациональный ингредиентный состав рецептуры ветчины в оболочке: 70% свинина нежирная, заднетазовая часть, измельченная на решетке с диаметром отверстий 16-25 мм; 30% окорок куриный, измельченный на решетке с диаметром отверстий 16 -25 мм; 28% вода; 50 г трансглютаминаза; 3000 г нитритная соль; смесь полифосфатов - 300 г и смесь специй -3000 г. Количество добавляемой БЖЭ составило 10%, 15% и 20%, выход продукта составил 130%, 140% и 150% соответственно. Химический состав контрольного образца, изготовленного по традиционной рецептуре и технологии по ДСТУ 4668:2006 «Продукты из свинины вареные, варено-копченые, копчено-запеченные, запеченные, жаренные, сырокопченые», и опытных образцов ветчины, представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические показатели и структурно-механические свойства опытных образцов реструктурированных ветчин из свинины PSE

Показатели	Контроль	Опыт
		10 % БЖЭ	15 % БЖЭ	20 % БЖЭ
Массовая доля влаги, %	59,07±1,75	65,4±1,75	70,09±1,75	73,32±1,75
Массовая доля белка, %,	16,24±0,13	13,24±0,09	12,46±0,11	10,60±0,15
в том числе коллагена, %	2,25±0,01	2,29±0,02	2,34±0,02	2,39±0,01
Массовая доля жира, %	21,69±0,17	18,51	13,69±0,17	14,08±0,02
Соотношение белок:жир	0,75	0,76	0,91	0,75
Выход, %	84,6± 4,37	131,2± 3,25	140,3±2,57	150,4± 3,15
Предельное напряжение среза, кПа	214,3±3,33	201,49±2,27	192,8±3,38	186,8± 4,42
Усилие резания поперек волокон, Па×10-5	1,95±0,12	1,73±0,17	1,69±0,14	1,62±0,15
Общая органолептическая оценка, баллы	3,1	4,5	5,0	4,8

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что по результатам органолептической оценки, химического состава и структурномеханических свойств образец ветчины, содержащий 15% БЖЭ, имеет лучшие результаты. Проанализировав полученные данные и изучив влияние технологических факторов на свойства готового продукта в условиях производства, проведение оптимизации рецептуры ветчины, была изучена пищевая и биологическая ценность отобранного образца ветчины. Для оценки биологической ценности готовых изделий был исследован аминокис- лотный состав белка контрольного и опытных образцов. Результаты анализа аминокислотного состава приведены в таблице 3.

Из приведенных в таблице 3 данных видно, что опытный и контрольный образцы ветчин не содержат лимитирующих аминокислот, а их коэффициенты утилитарности стремятся к единице, что свидетельствует о высокой биологической ценности исследуемых продуктов как по содержанию незаменимых аминокислот, так и по содержанию оксипролина и коэффициенту утилитарности белка.

Таблица 3 – Сравнительный аминокислотный состав реструктурированной ветчины с 15 % БЖЭ, г/100 г

Название аминокислот	Содержание аминокислот (контроль)	Скор, % (контроль)	Содержание аминокислот (опыт)	Скор, % (опыт)	Эталон (яйцо), г/100 г
Незаменимые:	41,16	114,3	44,21	122,8	36
Валин	5,15	115,0	5,74	114,9	5,0
Изолейцин	4,29	107,2	4,84	120,9	4,0
Лейцин	7,65	109,3	7,70	110,0	7,0
Лизин	7,70	140,0	8,64	157,1	5,5
Метионин + цистин	3,63	103,7	3,84	109,7	3,5
Треонин	4,25	106,2	4,57	114,2	4,0
Триптофан	1,16	116,0	1,31	130,8	1,0
Фенилаланин + тирозин	6,73	112,2	7,57	126,2	6,0
Заменимые:
Оксипролин	1,23		0,88
Коэффициент утилитарности	0,75		0,89

В целом, результаты выполненных исследований и проведенная органолептическая оценка свидетельствуют о высоком качестве образца, изготовленного по предложенной рецептуре. Разработанная рецептура реструктурированной ветчины в оболочке и технология ее производства с использованием БЖЭ выгодно отличается от традиционной технологии более рациональным использованием сырья, возможностью эффективно влиять на качество мясных продуктов при переработке мяса с дефектом PSE, а также регулировать биологическую ценность продукта с выходом свыше 140 %.

Заключение, выводы

• 1.    Методом компьютерного моделирования, используя принцип рационального замещения белков мяса изолированными животными белками, была разработана белковая композиция из белков свиного тримминга AproGel EU и белков плазмы крови Vepro 95 НV, сбалансирован аминокислотный состав, который достигается эффектом взаимного обогащения белков в определенном соотношении (1:1 соответственно AproGel EU и Vepro 95 НV).

• 2.    На основе анализа совместимости компонентов, специфики функционально-технологических свойств и результатов воздействия на органолептические, функционально-технологические, структурно-механические и биохимические показатели модельных реструктурированных мясных систем в работе обоснован состав реструктурированной ветчины с

• 3.    Разработанный композиционный состав БЖЭ может быть использован при производстве реструктурированных ветчинных изделий из свинины PSE с целью оптимизации химического и биологического состава и для улучшения их структурно-механических и органолептических характеристик.

высокой биологической ценностью и высокими качественными показателями.