Тема № 21. Технология функциональных мясопродуктов, обогащенных минеральными веществами

План лекции:

21.1. Характеристика минеральных веществ, их физиологическое

значение

21.2 Способы обогащения мясопродуктов минеральными веществами

21.3 Способы обогащения мясных продуктов железом.

21.4 Способы обогащения мясных продуктов йодом.

21.5 Использование йодсодержащего сырья.

21.6 Обогащение мясопродуктов кальцием.

21.1. Характеристика минеральных веществ, их физиологическое

значение

Минеральные вещества являются важными элементами питания человека. Они играют ключевую роль во всех процессах, происходящих в организме человека, входят в состав гемоглобина, гормонов, ферментов и являются пластическим материалом для построения костной и зубной ткани. Недостаток минеральных веществ снижает сопротивляемость организма к различным заболеваниям, ускоряет процессы старения, усиливает отрицательное воздействие неблагоприятных экологических условий.

К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся железо, кальций, йод, магний, цинк, селен, к избыточным натрий и фосфор.

Железо. В теле человека содержится от 4 до 5 г железа, из которых 70 % находится в связанном состоянии в красных кровяных тельцах - гемоглобине и 10 % в миоглобине. В крови и мышцах железо ответственно за перенос молекулярного кислорода, что необходимо для всех реакций высвобождения энергии. Железо необходимо для синтеза фермента каталазы, который является антиоксидантом и борется со свободными радикалами.

Недостаток железа в организме может привести к развитию анемии, нарушению газообмена, клеточного дыхания.

Рекомендуемая норма потребления железа с рационом составляет для мужчин 10 мг/сутки. Потребность женщин в железе, в связи с большей эффективностью его всасывания, вдвое выше, рекомендуемая норма потребления составляет 18 мг/сутки, а для беременных и кормящих - 38 и 33 мг/сутки соответственно. Для покрытия потребности организма в железе его необходимо потреблять в 10 раз больше, поскольку усвояемость железа составляет лишь 10 %.

Исходя из этого, в качестве функциональных ингредиентов следует использовать сырье, содержащее железо в биологически доступной форме, например, кровь, печень, яичный желток.

Обогащение некоторых продуктов питания железом рекомендуется для определенных групп населения, испытывающих в нем повышенную потребность. К ним относятся дети, женщины, будущие и кормящие матери. Поэтому железом в первую очередь необходимо обогащать детские питательные смеси, хлеб, молочные продукты и соки.

Кальций. Этот минеральный элемент служит основным структурным элементом костей и зубов, входит в состав ядер клеток, клеточных и тканевых жидкостей, необходим для свертывания крови. Кальций участвует в регулировании проницаемости мембран, в процессах передачи нервных импульсов, в молекулярном механизме мышечных сокращений, контролирует активность ряда ферментов.

Кальций относится к трудноусвояемым элементам. Поступающие в организм человека с пищей соединения кальция практически не растворимы в воде. Усвоение кальция зависит от соотношения его количества с жирами, магнием, фосфором, белками. На всасывании кальция отрицательно сказывается избыток жиров и магния.

Рекомендуемая норма потребления кальция для взрослых составляет 800 мг/сутки. В период беременности и лактации она увеличивается до 1200 мг/сутки. Потребность детей в возрасте до 1 года составляет 240-600 мг/сутки, от 1 до 7 лет - 800-1200, от 7 до 17 лет - 1100-1200 мг/сутки. В настоящее время рассматривается вопрос об увеличении суточной потребности в кальции.

При недостаточном потреблении кальция или при нарушении всасывания его в организме, обусловленном недостатком витамина D, развивается состояние кальциевого дефицита. Наблюдается повышенное выведение его из костей и зубов. У взрослых развивается остеопороз - деминерализация костной ткани, а у детей нарушается становление скелета, развивается рахит. Дефицит кальция может быть вызван неправильным питанием, а также непереносимостью молока.

Основным источником кальция являются молоко и молочные продукты. Содержание кальция в мясе, рыбе, хлебе, крупах и овощах незначительно и не может покрыть потребность человека в кальции при обычном уровне потребления. Решением этой проблемы может быть прием соответствующих препаратов или употребление пищи, обогащенной кальцием.

Магний. Биологическое действие магния связывают с активизацией ферментных систем, участвующих в энергетическом обмене, а также передаче нервного возбуждения и регуляции обмена веществ в нервной ткани. Магний обладает сосудорасширяющими свойствами, способен усиливать перистальтику кишечника и стимулирует желчеотделение. Установлено, что магний способствует защите организма от стрессов путем повышения в крови уровня гормонов. Достаточное количество магния в организме позволяет предотвратить или, по крайней мере, смягчить реакции на стресс, такие как внезапная потеря слуха и т.д.

Увеличенное потребление магния особенно необходимо спортсменам, которые теряют большое количество при потоотделении. Дефицит магния может вызвать внезапное снижение спортивных показателей из-за спазмов мышц.

Средняя потребность взрослого человека в магнии составляет 400 мг в сутки, при беременности она повышается до 450 мг. Суточная потребность в магнии детей до 12 месяцев - 55-70 мг, от 1 года до 3 лет - 150 мг, от 4 до 6 лет - 200 мг, от 7 до 10 лет - 250 мг, от 11 до 17 лет - 300 мг. Усвояемость магния варьируется с возрастом и может быть существенно ослаблена избыточным потреблением кальция и алкоголя, а также дефицитом витаминов В₁ и В₆.

При недостатке магния нарушается усвоение пищи, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций, развивается ряд других патологических явлений.

Особенно богаты магнием продукты растительного происхождения, обеспечивающие 2/3 его поступления с пищей. Определенное количество магния потребляется с питьевой водой. Обогащать магнием целесообразно широкий спектр продуктов питания, включая хлебобулочные и молочные продукты, его присутствие крайне необходимо в функциональных напитках, предназначенных для спортсменов и беременных женщин.

Йод. Йод активно участвует в поддержании нормальной функции щитовидной железы. Он является необходимым элементом, участвующим в образовании гормона тироксина. Тироксин контролирует энергетический обмен, активно воздействует на физическое и психическое развитие, участвует в регуляции функционального состояния центральной нервной системы, сердечно-сосу-дистой системы, печени, эмоционального статуса человека.

Физиологическая суточная потребность в йоде взрослых людей составляет 100-150 мкг, беременных женщин - 180 мкг, кормящих - 200 мкг.

Недостаточность потребления йода ведет к возникновению йододефицитных состояний, которые проявляются в развитии зоба и угнетении функции щитовидной железы. Недостаток йода во время беременности может являться причиной появления на свет глухонемых, низкорослых детей с глубокими нарушениями умственного развития. Одна из причин возникновения йодной недостаточности - низкое содержание йода в воде и в продуктах питания.

Содержание йода в одних и тех же продуктах значительно колеблется в зависимости от концентрации микроэлемента в почве и воде конкретной местности. Исключительно высоко его содержание в морских водорослях. Большое количество микроэлемента обнаружено в морской рыбе и морепродуктах. Ликвидация дефицитных состояний и повышение выносливости организма к неблагоприятным факторам окружающей среды возможны в результате систематического употребления продуктов питания, в том числе и мясных, обогащенных йодом.

Цинк. Биологическая роль цинка определяется его необходимостью для роста, развития и полового созревания, поддержания репродуктивной функции и адекватного функционирования иммунной системы, обеспечения нормализации процессов кроветворения, вкусового восприятия и обоняния. Цинк стабилизирует структуру ДНК, РНК и мембран, является составной частью более 200 ферментов. Данный микроэлемент важен для процессов пищеварения и усвоения питательных веществ. Так, цинк обеспечивает синтез важнейших пищеварительных ферментов в поджелудочной железе, а также участвует в образовании холомикронов - транспортных частиц, в составе которых пищевые жиры могут всасываться в кровь. Участвует вместе с серой в процессах роста и обновления кожи и волос. Цинк относится к минеральным антиоксидантам, участвующим вместе с витамином В₆ в образовании ненасыщенных жирных кислот.

С пищей взрослый человек должен получать цинк в количестве 15 мг/сутки, беременные и кормящие женщины больше - соответственно 20 и 25 мг/сутки. Основным его источником являются: мясо, птица, твердые сыры, зерновые, бобовые культуры, высок уровень цинка в орехах и креветках.

Недостаточность цинка может привести к кожным проявлениям (дерматит, экзема, угревая сыпь, плохое заживление ран и трофических язв), медленному росту волос, нарушению слизистых оболочек, отклонениям со стороны нервной системы (гиперактивность или депрессивность, ухудшение памяти, извращение обоняния и вкуса).

Селен. В качестве кофактора селен присутствует в ряде окислительно-восстано-вительных ферментов, которые предохраняют клетки от токсического действия перекисных радикалов. Селен входит в состав тироксина, который обеспечивает нормальное функционирование щитовидной железы, поэтому недостаток селена может быть одной из причин нарушений усвоения йода. Установлено, что селен обладает антиканцерогенным действием и снижает риск заболевания рака кишечника, молочной железы, яичников и легких. Суточная потребность в селене не установлена: ориентировочная величина оптимального потребления для взрослого человека составляет 80-150 мкг/сутки.

К пищевым источникам селена относятся морепродукты, почки, печень, мясо, чеснок. Зерновые могут содержать значительное количество селена, что зависит от его концентрации в почве.

21.2 Способы обогащения мясопродуктов минеральными веществами

Наиболее эффективный путь обеспечения населения минералами является обогащение ими продуктов массового потребления. Особое внимание следует уделять обогащению продуктов для детского питания.

При обогащении пищевых продуктов, в том числе и мясных, минеральными веществами особое внимание уделяется наиболее дефицитным минеральным веществам, а именно железу, кальцию и йоду.

В таблице 25 приведены данные, характеризующие среднее содержание минеральных веществ в мясе и мясопродуктах.

Таблица 25- Минеральный состав мяса

21.3 Способы обогащения мясных продуктов железом.

При обогащении мясопродуктов железом рекомендуется использовать кровь убойных животных и продукты ее переработки, субпродукты, в частности печень и селезенку. Преимуществом данного вида сырья является то, что железо в них находится в биологически доступной форме и активно используется в регулировании окислительных процессов, протекающих в организме человека. При производстве мясных продуктов кровь убойных животных можно добавлять в виде:

- цельной, стабилизированной дефибринированной крови в сыром или вареном виде;

- плазмы крови;

- черного пищевого альбумина;

- белково-жировых эмульсий.

Рекомендуется использовать кровь от молодых животных, выращенных без применения стимуляторов роста, гормональных препаратов и других видов нетрадиционных кормовых средств, признанную ветеринарным надзором пригодной для изготовления пищевых продуктов и лечебных препаратов. Традиционно кровь убойных животных используется при производстве следующих видов продуктов:

- кровяных колбас;

- зельцев;

- паштетов;

- консервов.

Нестабилизированную кровь перед употреблением подсаливают, добавляя в нее 2,5 % соли и 0,005 % нитрита. Для предотвращения свертывания пищевую кровь стабилизируют: 8,5 %-м раствором триполифосфата натрия, 8,5 %-м раствором фосфорнокислого пирофосфата. Можно применять лимоннокислый натрий в количестве 0,3-0,4 % к массе крови в виде 10 %-го раствора. Для коагуляции кровь варят при кипении 40-60 минут, периодически перемешивая ее мешалкой или деревянным веслом. В таблице 26 приведены рецептуры кровяных колбас и зельца.

Черный пищевой альбумин можно использовать как компонент сырья для выработки продуктов питания анемического действия. Вырабатываемый из плазмы крови светлый пищевой альбумин можно использовать при приготовлении мясных паштетов, в качестве заменителя яичного белка.

Одним из важных направлений расширения применения крови в качестве пищевых добавок является приготовление кроветворных эмульсий. Кровежировые эмульсии применяются при производстве колбас, взамен мяса в составе фарша в количестве 15 %. С целью повышения биологической ценности мясных паштетов, кровяных колбас, котлет, продуктов детского питания уровень введения эмульсий увеличивают до 20 %.

Таблица 26- Рецептуры кровяных колбас и зельца

Печень и селезенка после предварительной тепловой обработки, которая заключается в бланшировании, используются при производстве паштетов и консервов, в том числе для детского питания. Примерные рецептуры продуктов представлены в таблице 27.

Таблица 27- Рецептуры паштетных изделий

Современным направлением в технологии функциональных мясных продуктов является разработка новых видов изделий - сухих завтраков. Особенностью технологии производства сухих завтраков является кратковременная термическая обработка и использование в рецептурной смеси компонентов природного происхождения. Например, сухой завтрак «Экстругем», рецептура которого включает кровь убойных животных как источник биологически доступного железа.

Новым направлением обогащения мясопродуктов минеральными веществами является использование препаратов минеральных веществ.

Для обогащения продуктов железом немецкой фабрикой «Буденхайм» производятся следующие железосодержащие препараты:

- ортофосфат железа Е 53-81 - белый порошок, с содержанием железа - 29 %, фосфора - 16,1 %;

- пирофосфат железа Е 14-41 - желтоватый порошок, с содержанием железа - 21 %, фосфора - 17,5 %.

Препараты минеральных веществ вносят на стадии фаршесоставления, предварительно растворив их в кипяченой воде температурой (65±5) ºС. Дозировка препарата осуществляется исходя из суточной потребности в том или ином минеральном соединении и должна обеспечивать 30-50 % суточной потребности.

Контрольные вопросы

1.Характеристика минеральных веществ, их физиологическое значение

2. Способы обогащения мясопродуктов минеральными веществами

3. Способы обогащения мясных продуктов железом.

4. Способы обогащения мясных продуктов йодом.

5. Использование йодсодержащего сырья.

6. Обогащение мясопродуктов кальцием.

Рекомендуемая литература

1.Функциональные продукты питания. Теплов В.И. Изд: А-Приор Год: 2008 Страниц: 240

2.Functional Foods and Nutraceuticals. Aluko, Rotimi E. New York, NY etc.: Springer. 2012г.