Тема № 14. Технология функциональных мясных продуктов

План лекции:

14.1. Функциональные мясные продукты

14.2 Низкокалорийные мясные продукты, обогащенные пищевыми

волокнами

14.1. Функциональные мясные продукты

Производство функциональных мясных продуктов является новым перспективным направлением для современной мясоперерабатывающей отрасли. Функциональные мясные продукты положительно влияют на здоровье человека, повышают его сопротивляемость заболеваниям, способны улучшить многие физиологические процессы в организме человека. Эти продукты предназначены широкому кругу потребителей и имеют вид обычной пищи. Они могут и должны потребляться регулярно в составе нормального рациона питания.

Функциональные продукты, в отличие от традиционных, помимо пищевой ценности и вкусовых свойств должны обладать физиологическим воздействием. Обычно такие продукты содержат ингредиенты, придающие им функциональные свойства или, как принято называть биологически активные добавки.

Биологически активные добавки к пищевым продуктам могут быть в виде индивидуальных аминокислот, минеральных веществ, пищевых волокон или
в виде комплексов, содержащих определенную группу веществ. В группе мясных изделий функциональные продукты целесообразно разрабатывать на основе взаимодополнения зерновыми культурами, растительным сырьем, в том числе овощным.

Разработка функциональных мясных продуктов имеет свои особенности, так как необходимо сохранить биологическую активность добавки в процессе технологической обработки сырья и не ухудшить качественные показатели готового изделия. При выборе добавок особое внимание уделяется их безопасности, при этом учитываются предельно допустимые концентрации в продуктах и допустимое суточное потребление их человеком.

Способ введения зависит от состояния добавки (в сухом виде, в виде раствора, геля, эмульсии, суспензии) и от вида продукта. Растворимые добавки можно вводить в составе рассолов при производстве копченостей. В фаршевые продукты добавки вводят на стадии составления рецептурной смеси. Важным фактором является обеспечение равномерности распределения БАД по объему продукта. При внесении небольшого количества БАД (витамины, минеральные вещества и др.) на большой объем продукта применяют многократное разведение раствора, учитывая при этом количество воды, предусмотренное рецептурой продуктов.

Ассортимент функциональных мясных продуктов пока невелик и представлен преимущественно продуктами низкой калорийности (с пониженным содержанием животных жиров и повышенным пищевых волокон), продуктами для лечебно-профилактического питания больных анемией (источники железосодержащих компонентов — свиная печень и пищевая кровь), продуктами для детей с р-каротином, витаминами С, В₆ В₂, А, Е, РР, кальцием, комплексом минеральных веществ (обогащение экструзивными крупами) и др. Особое внимание уделяется разработке специализированных колбасных изделий для дошкольного и школьного питания, адаптированных к физиологическим особенностям ребенка.

В целом можно выделить следующие группы функциональных мясных продуктов:

1. Низкокалорийные мясные продукты, обогащенные пищевыми волокнами.

2. Мясные продукты, обогащенные витаминами.

3. Мясные продукты, обогащенные минеральными веществами.

4. Мясные продукты, обогащенные полиненасыщенными жирными кислотами.

5. Мясные продукты, обогащенные пребиотиками и пробиотическими культурами микроорганизмов.

14.2 Низкокалорийные мясные продукты, обогащенные пищевыми волокнами

Особенности диеты современного человека и широкое распространение высокорафинированных пищевых продуктов постепенно привели к дефициту в питании грубоволокнистых балластных веществ. Отсутствие пищевых волокон в диете может вызвать развитие ряда заболеваний, таких как рак толстой кишки, синдром раздраженного кишечника, желчнокаменная болезнь, сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, варикозное расширение и тромбоз вен нижних конечностей и многое другое.

К концу 80-х гг. утвердилась новая теория питания, согласно которой пищевые волокна должны быть обязательно включены в рацион питания человека. Их роль заключается не только в предотвращении различных болезней, но и в снижении экологической нагрузки на организм человека, усилении устойчивости к стрессовым ситуациям, увеличению иммунитета ко многим заболеваниям.

Целлюлоза (клетчатка) - линейный полисахарид большой молекулярной массы, состоящий из остатков Д-глюкозы. Это прочное, волокнистое, нерастворимое в воде вещество. Целлюлоза не гидролизуется α-амилазой и другими ферментами желудочно-кишечного тракта.

Лигнин - растительный полимер, построенный из остатков фенолоспиртов, вещество неполисахаридной природы.

Гемицеллюлоза - растительный гетерополисахарид разветвленного строения, содержащий в боковых цепях арабинозу, глюкозу и т.д., спутник целлюлозы и лигнина.

Пектин относится к группе полисахаридов, построенных из остатков Д-галактуроновой кислоты. Его водные растворы обладают желирующими и гелеобразующими свойствами.

Пентозаны - целлюлозоподобные полисахариды, построенные из ксилозы, арабинозы и других пентоз. Особенно богаты пентозанами скорлупа орехов, подсолнухов, кукрузные кочерыжки, солома, рожь.

Альгинаты - полисахариды из бурых морских водорослей, состоящие из остатков D-маннуроновой и L-гулуроновой кислот.

Камеди - растительные и микробные полисахариды (камедь гаура, камедь рожкового дерева, камедь ксантана) или гликопротеиды (гуммиарабик - сок акации, высушенный на воздухе).

Рисунок 1. Классификация пищевых волокон

Каррагинаны - полисахариды из красных морских водорослей, их структура гетерогенна. Его основу составляет дисахарид агароза.

Инулин относится к фруктоолигосахаридам, построен из остатков фруктозы. Инулин подвергается гидролизу в толстом отделе кишечника, способствует уменьшению адсорбции в кишечнике углеводов и липидов.

Основная группа пищевых волокон - это элементы клеточных стенок растений, которые делятся на две группы - структурные и неструктурные компоненты. От соотношения этих соединений, источника пищевых волокон и способов их выделения зависят общие физико-химические характеристики пищевых волокон.

Другой вид пищевых волокон - это не утилизируемые человеческим организмом вещества соединительной ткани животных, в частности белок коллаген и нерастворимый полисахарид хитин, который входит в состав панцирей омаров, крабов, а также многих насекомых.

В зависимости от растворимости пищевые волокна делятся на три группы:

- растворимые пищевые волокна, то есть неструктурные полисахариды, - пектины, камеди, альгинаты и т.д.;

- нерастворимые пищевые волокна - структурные полисахариды - целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и т.д.;

- пищевые волокна смешанного типа - отруби.

Суточная потребность пищевым волокнам: физиологическая суточная потребность - 25-38 г; фактическое суточное потребление - 10-15 г; норма для функциональных продуктов - 2,5-19 г.

Основная роль пищевых волокон заключается в регулировании работы желудочно-кишечного тракта. Растворимые пищевые волокна достигают толстого кишечника в неизменном виде, где гидролизуются ферментами микроорганизмов. Образующиеся продукты гидролиза используются для питания полезной микрофлорой кишечника, прежде всего бифидобактериями, то есть они являются пребиотиками.

Нерастворимые пищевые волокна обладают способностью связывать воду в кишечнике; усиливать раздражающее действие пищи, что приводит к стимуляции перистальтики кишечника и более быстрому транзиту пищи; адсорбировать и выводить токсичные вещества из организма; связывать кислоты, адсорбировать стерины и снижать уровень холестерина, а также участвуют в механизме предупреждения кариеса. Кроме того, в состав волокон входят макро- и микроэлементы, принимающие участие в кроветворении, являющиеся составными частями ряда гормонов, витаминов, ферментов. А достаточное количество волокон в пище приводит к ощущению насыщения и способствует меньшему потреблению энергии с едой.

Сходства физиологических функций белков соединительной ткани с растительными пищевыми волокнами заключаются в следующем:

- соединительно-тканные белки слабо перевариваются организмом человека из-за отсутствия фермента коллагеназы; белки способны набухать и удерживать большое количество влаги, а следовательно, формировать гелеобразные пищевые массы;

- способностью удерживать большое количество влаги обладают также продукты термогидролиза белков соединительной ткани - коллагены, которые образуются при тепловой обработке мяса и мясопродуктов;

- не перевариваемые в верхнем отделе пищеварительного тракта соединительно-тканные белки доходят до толстого отдела кишечника и используются полезными бактериями, обитающими в этом отделе пищеварительного тракта. Это повышает усвояемость пищи и позволяет обеспечить организм дополнительными питательными веществами.

Основными источниками пищевых волокон являются злаковые культуры и продукты их переработки - ржаные и пшеничные отруби (53-55 %), овощи (20-24 %), фрукты и другие растительные объекты. К другой группе источников пищевых волокон относится сырье животного происхождения с высоким содержанием соединительной ткани. Перечень основных источников пищевых волокон, их достоинства и недостатки представлены в таблице 1.

Использование пищевых волокон в пищевой промышленности постоянно растет и охватывает все новые отрасли. К продуктам, обогащаемым пищевыми волокнами, относятся прежде всего хлебобулочные, макаронные, кулинарные и кондитерские изделия, напитки, десерты и закуски. В меньшей степени обогащаются пищевыми волокнами мясные продукты.

Использование пищевых волокон в технологии мясопродуктов. В мясной промышленности пищевые волокна используются при производстве всех групп мясопродуктов, а именно всех видов колбасных изделий, включая продукты детского питания, консервов, полуфабрикатов и деликатесных изделий.

С целью обогащения мясных продуктов пищевыми волокнами используются все группы источников пищевых волокон, в частности, натуральные продукты, богатые пищевыми волокнами, вторичные продукты переработки растительного сырья и очищенные препараты пищевых волокон.

Использование в технологии комбинированных мясных изделий продуктов переработки зерновых культур позволяет повысить пищевую и биологическую ценность изделия, способствует устойчивому и равномерному распределению ингредиентов, что приводит к созданию продукта стабильного качества.

Использование муки, крупы, овощей. Самым простым способом обогащения мясных продуктов пищевыми волокнами является использование при их производстве натуральных продуктов, богатых этим функциональным ингредиентом.

Традиционно в колбасном производстве применяют крахмалосодержащее сырье: крупы (пшено, рис, перловую и ячменную) и пшеничную муку. Применение этого сырья способствует в том числе и некоторому повышению влаго- и жиросвязывающей способности фаршевой системы.

Крупу перловую, рисовую, манную и овсяную используют при производстве вареных колбасных изделий и мясорастительных консервов, взамен части мясного сырья. Ее предварительно очищают от примесей, промывают и замачивают в воде температурой 30-40 ºС на 2-12 часов. В процессе гидратации круп происходит их набухание и сокращается длительность, необходимая для последующей гидротермической обработки (бланширование, варка и пропаривание). Бланшировку круп осуществляют в течение 8-10 минут, варят крупы в кипящей воде, соотношение крупы и воды при варке перловой 1:2,8; ячменной 1:2,5; пшена 1:2; риса 1:2. Возможный уровень замены мясного сырья при производстве колбас составляет до 15 %, а консервов - 2-5 %.

Различные виды муки, в частности, пшеничную, рисовую, ячменную, кукурузную, применяют как в натуральном, так и в текстурированном виде. Натуральную муку используют при производстве полукопченых колбас в количестве 2-5 %, в технологии паштетов и фаршевых полуфабрикатов в количестве 6-10 % - для паштетов и полуфабрикатов. Подготовка муки заключается в предварительном просеивании и удалении посторонних примесей.

Натуральную текстурированную муку (пшеничную, овсяную, ячменную и пшенную) можно использовать взамен соевых белков, крахмала, муки и круп при производстве различных видов мясопродуктов. Текстурированную муку используют после предварительной гидратации, для чего ее заливают холодной водой, перемешивают и выдерживают в течение 15-20 минут и затем используют при фаршесоставлении. Уровень гидратации в зависимости от вида муки составляет 1:1,5-1:3. Количество гидратированной муки в составе продукта определяется видом и рецептурой мясных изделий и составляет: для вареных колбасных изделий до 15 %, для полукопченых колбас до 25 %, при производстве рубленых полуфабрикатов до 30 %, мясных баночных консервов до 20 %.

С целью улучшения органолептических свойств и снижения калорийности рубленых полуфабрикатов в качестве компонента фарша используют растительные наполнители на основе различных овощей, таких как капуста, морковь, свекла, картофель и т.д.

Овощи предварительно калибруют, моют, очищают от загрязнений, поврежденных мест и либо варят до готовности, либо используют в сыром виде. Подготовленные овощи гомогенизируют, охлаждают до температуры 0-15 ºС, полученную однородную массу используют при фаршесоставлении взамен мясного сырья в количестве 10-50 %. В качестве наполнителя возможно применение молочно-картофельного пюре, овощной мезги.

Использование овощных ингредиентов затруднено сезонностью сбора овощей, а также их высокой влажностью и недостаточной устойчивостью при хранении, поэтому при производстве комбинированных продуктов рационально применять овощи в виде порошков.

Такие порошки изготавливают на основе различных овощей и обезжиренного молока, в частности, кабачково-молочный, тыквенно-молочный, свекольно-молочный, морковно-молочный. Используют порошки в гидратированном виде при соотношении овощного порошка и воды 1:2, с заменой до 10 % мясного сырья.

В целом использование натуральных продуктов в технологии функциональных мясопродуктов ограничено по нескольким причинам:

- во-первых, из-за низкого содержания пищевых волокон в натуральных растительных наполнителях (1-2 %), в результате чего не происходит эффективного обогащения; так, замена 50 % мясного сырья на растительный наполнитель, например капусту, в котлете массой 100 г позволит получить продукт, удовлетворяющий суточную потребность организма в пищевых волокнах лишь на 3,5 %;