Использование ресурсосберегающих технологий на ООО СХП «Югроспром»

Свиные шкуры и говяжья  обрезь (жилка) используются для изготовления эмульсии при производстве дешевых колбас [4, 6, 7].

Отходы переработки шкур и кости (паспортная, рядовая и  трубчатая) могут использовать не только для производства жира и технической  продукции, но и для получения  желатина. Желатин является пищевым  белковым продуктом, вырабатываемым из богатых белком отходов кожевенного  производства, костей, сухожилий, хрящей путем длительного кипячения  с водой [5, 8].

Для получения добавок  из вышеуказанных видов сырья  необходимо разработать современные  технологии. Кроме того, следует  иметь в виду, что коллагенсодержащее сырье является неполноценным по аминокислотному составу, хотя и  не исключено его использование  в качестве регулятора функционально-технологических  свойств готовых изделий.

Другим немало важным вторичным  сырьём является кровь, выход которой  колеблется в пределах 3–4% от предубойной массы животных. Используют кровь цельную, дефибринированную, стабилизированную, для производства альбумина технического, форменных элементов, фибрина, альбумина пищевого светлого, альбумина пищевого черного. Содержание белка в крови 19,0 – 20,0%, в сыворотке – 6,2%, в плазме – 8,4%. Большой вклад в решение технологической задачи по переработке плазмы крови внес доктор технических наук, профессор А. И. Жаринов. Им разработаны технологии, позволяющие использовать плазму крови не только как источник белка, но и как систему способную регулировать функционально-технологические свойства сырья. Рассматривая плазму крови как биообъект с уникальными полифункциональными свойствами, А. И. Жаринов разработал бинарные и многокомпонентные смеси со сбалансированным химическим составом, способные образовывать термотропные гели с ярко выраженными свойствами. Особое внимание уделено созданию плазменно-молочных смесей [4, 8].

Более перспективным, с экономической  точки зрения, по своему составу  и ФТС является вторичное сырье  молочного происхождения.

Технология массового  продукта переработки молока – сливочного масла традиционно нацелена на использование  лишь жировой части, оставляя другие компоненты в обезжиренном молоке и  пахте, которые, в свою очередь, сушат  и используют в молочной и мясной промышленности как в нативном виде, так и в виде смесей с молочной сывороткой и растительными белками [8, 19].

Основная доля в сухих веществах обезжиренного  молока приходится на лактозу и белки. Кроме основных компонентов, в обезжиренное молоко переходят небелковые азотистые  соединения, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела, органические кислоты  и другие соединения, которые обнаружены в молоке. Белки молока представляют две главные группы: α-казеин и  сывороточные белки. Общее содержание белков может колебаться от 2,9 до 4,0 %. Молочные белки отличаются высокой  биологической ценностью, хорошей  растворимостью, вязкостью и водосвязывающей  способностью. Установлено, что добавление в мясной фарш молочных белков повышает его устойчивость к нагреванию [13].

В молоке обнаружены также  моносахариды – глюкоза и галактоза  и в виде следов – олигосахариды. Лактоза содержится только в молоке млекопитающих. Этот сахар менее  сладок, чем свекловичный. Молочный сахар используют для своего питания  молочнокислые бактерии, которые  сбраживают его с образованием молочной кислоты. Минеральные соли обезжиренного молока представлены солями кальция, магния, калия, железа, натрия. Общее количество солей составляет 0,6…0,8 %. Кальций, магний и фосфор относятся к наиболее важным макроэлементам молока. Они находятся в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях; играют важное физиологическое и биохимическое значение для животных и человека. Микроэлементы составляют всего 0,1 % от минеральных веществ молока. К микроэлементам относятся: железо (Fe), медь (Cu), цинк (Zn), марганец (Mn), кобальт (Co), йод (J), молибден (Mo), фтор (F), алюминий (Al), кремний (Si), селен (Se), олово (Sn), хром (Cr), свинец (Pb), и др. [4, 117].

В обезжиренное молоко полностью  переходят водорастворимые витамины и частично – жирорастворимые. Витамины участвуют в обмене веществ и  являются катализаторами биохимических  процессов. Недостаток витаминов в  питании приводит к нарушению  обмена веществ в организме.

Распылительной  сушкой обезжиренного молока получают сухое обезжиренное молоко (СОМ), которое  широко используется в мясоперерабатывающей промышленности [13]. В. Е. Мицыком и А. А. Юдиной установлено, что использование СОМ в качестве добавки в натуральные рубленые полуфабрикаты взамен части мяса способствует повышению калорийности и выхода готовых изделий, увеличению содержания белка, улучшению соотношения кальция и фосфора [17, 20]. Предел введения СОМ в фаршевые мясопродукты ограничен 3–4%, его превышение отрицательно влияет на ВСС и качество готового продукта [17, 19].

Таким образом, этот препарат может использоваться только как  пищевой обогатитель, поскольку  лишь увеличивает содержание белков в продукте, а из-за низкой растворимости, связанной с присутствием ионов  кальция в α-казеин-кальций-фосфатном  комплексе СОМ, не обладает хорошими эмульгирующими и водосвязывающими свойствами [13].

Большого внимания специалистов мясной промышленности заслуживает  молочная сыворотка и продукты, вырабатываемые из нее. Известно, что до настоящего времени молочная сыворотка в  ряде случаев недостаточно полно  собирается и перерабатывается, зачастую попадает в сточные воды, чем наносится  вред окружающей среде. Нормативный  выход сыворотки учитывает её потери в процессе производства и  составляет от 65 до 80% к массе молока [10, 16]. Помимо полноценных белков молочная сыворотка содержит высококачественный молочный жир, лактозу и минеральные  вещества. Биологическая ценность молочной сыворотки обусловлена содержащимися  в ней белковыми азотистыми соединениями, углеводами, липидами, минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами, иммунными телами и микроэлементами. Основную массу в сухих веществах  молочной сыворотки (более 70%) занимает лактоза, 14 % приходится на белковые соединения, около 6 % занимает молочный жир и  оставшаяся часть – минеральные  вещества. Содержание сывороточных белков иногда достигает 1%. По биологической  ценности белки сыворотки имеют аминокислотный состав, близкий к аминокислотному составу мышечных белков. Они характеризуются повышенным содержанием лизина, лейцина, изолейцина, и, что очень важно для более полного усвоения отдельных аминокислот, достаточным количеством метионина и цистеина. Коэффициент эффективности белка (КЭБ) сывороточных белков выше, чем у α-казеина и растительных белков, благодаря большому количеству серосодержащих аминокислот. Биологическая ценность белков обусловлена оптимальным набором жизненно необходимых аминокислот. С точки зрения физиологии питания соотношение набора аминокислот сывороточных белков приближается к аминокислотной шкале «идеального» белка [7, 13, 15].

Свидетельством высокой  биологической ценности сыворотки  является и витаминный состав. Она  содержит все водорастворимые витамины и некоторые жирорастворимые. Содержание витаминов в подсырной сыворотке  значительно выше, чем в творожной. Минеральные вещества молочной сыворотки  представлены следующими диссоциирующими соединениями: KCl, NaCl, K(H₂PO₄), K₃(C₆H₅O₇), Mg(HPO₄), Ca₃(PO₄)₂, Na₂CO₃, K₂CO₃, CaCl₂, Na₃(C₆H₅O₇), Mg(H₂PO₄)₂, KC₃H₅O₃ и др. Микроэлементный состав молочной сыворотки (в мкг/кг) следующий: железо – 674,0; цинк – 3108; медь – 7,6; кобальт – 6,085 и другие (более 20 наименований); ультрамикроэлементы – 16 наименований. С биологической точки зрения большое значение имеет высокая сбалансированность соотношения Са:Р, приближающегося к рекомендуемому ФАО/ВОЗ и равному 1:1,31 [15].

Из молочной сыворотки  вырабатывается несколько видов  продукции таких как: сухая подсырная распылительной и пленочной сушки, творожная распылительной сушки, сливки из молочной сыворотки, белковые продукты, напитки на основе молочной сыворотки, сгущенные и сухие концентраты, продукты на основе биохимической обработки, молочный сахар и его производные [12, 16].

Исходя из химического  и аминокислотного составов, функциональных характеристик, высокой переваримости  и усвояемости, вторичное белково-углеводное сырье молочной промышленности представляет особый интерес [6, 7, 8, 16].

В отечественной  и зарубежной практике имеется опыт использования молочной сыворотки (особенно, подсырной) и продуктов  ее переработки при производстве мясопродуктов. Известно применение натуральной  пастеризованной сыворотки молочной вместо воды при изготовлении вареных  колбас, что позволяет улучшить органолептические  характеристики изделий, повысить их биологическую  ценность [13].

Имеются данные о положительном  влиянии 5–10% модифицированной (частично делактозированной) сухой молочной сыворотки и 10% молочного альбумина  на качество эмульгированных мясопродуктов. Показана возможность применения лактоальбуминового сгустка в количестве 5–10% при  изготовлении говяжьего фарша для полуфабрикатов [16].

Наличие в молочной сыворотке  молочной кислоты, обладающей бактериостатическим  действием по отношению к гнилостным формам микроорганизмов, способно повысить стабильность мясопродуктов при  хранении. В частности, является очевидным, что при условии осуществления  направленного регулирования скорости ферментации, лактоза, содержащаяся в  молочной сыворотке, и продукты стадий ее расщепления можно рассматривать  как среду жизнеобеспечения полезных штаммов молочнокислых бактерий, находящихся в мясном сырье и  вносимых в него с заквасками. В  результате имеется возможность  оказывать влияние на формирование вкуса и запаха мясных изделий, как  вследствие внесения летучих соединений молочной сыворотки, так и в результате инициирования процессов собственного биохимического созревания мяса; кроме  того, имеются данные, свидетельствующие  о нивелировании чрезмерно соленого либо горького привкуса продуктов лактозой [13]. Доказано участие лактозы, особенно в комбинации с аскорбинатом натрия в реакции цветообразования мясопродуктов – катализе окислительно-восстановительных процессов трансформации нитрита натрия, что сопровождается снижением доли остаточного нитрита и повышением относительного содержания нитрозопигментов в продукте, оптимальный диапазон, обеспечивающий появление интенсивной окраски, находится в области 5,1 – 5,7 [15, 21].

Сопоставление качественного  состава микрофлоры молочной сыворотки  и мясного сырья, подвергаемого  ферментации в процессе производства соленых изделий, сырокопченых и  сыровяленых колбас, позволяют обнаружить высокую степень их адекватности [13]. Более того, применение молочнокислой микрофлоры как в технологии молока, так и в технологии мясопродуктов направленно на решение близких по значимости задач с использованием единых приемов. Прямые аналоги заключаются в том, что в смежных технологиях, углеводы (вносимые – в мясной промышленности, естественные – в молочной) стимулируют развитие определенных видов микрофлоры с целью получения специфического аромата (запаха «ветчинности», сырного или кисломолочного) за счет накопления карбоновых кислот и других летучих соединений типа ацетоина и диацетила. Необходимо отметить, что в настоящее время в отечественной и зарубежной практике ведутся широкие исследования по разработке молочнокислых заквасок, предназначенных для использования в технологии мясопродуктов. Имеющиеся результаты дают основания считать это направление одним из самых перспективных в пищевой биотехнологии. В связи с вышеизложенным можно полагать, что изучение процесса развития естественной микрофлоры (включая молочнокислую) сыворотки молока при использовании ее в мясопродуктах, а также выбор условий, гарантирующих направленную трансформацию качественного состава и количества бактериальных клеток, позволит создать предпосылки к использованию натуральной сыворотки молока в качестве источника стартовых культур [6].

Дифференцированная оценка состава и свойств компонентов  сыворотки молока, функционально  и потенциально-реализуемых возможностей, сопоставление их с требованиями и принципами, заложенными в технологии мясных изделий, позволяют сделать  заключение о необходимости разработки теоретических основ процесса направленной модификации состава и свойств мясного сырья [17, 18].

Проблема микроэкологии кишечника в последние годы привлекает к себе большое внимание. Известно, что микроэкологическая система организма как взрослого, так и ребенка, – очень сложный филогенетически сложившийся, динамичный комплекс, включающий в себя разнообразные по количественному и качественному составу ассоциации микроорганизмов и продукты их биохимической активности (метаболиты). Существует множество причин, из-за которых происходит изменение состава нормальной микрофлоры пищеварительного тракта. Эти изменения могут быть как кратковременными – дисбактериальные реакции, так и стойкими – дисбактериоз [19].

Роль продуктов на основе лактозы резко возросла в последние  годы за счет их бифидогенных свойств. Специальными исследованиями установлено, что дисахарид лактулоза (фруктозо-галактозид) является мощным пребиотиком (промотором) бифидобактерий и обладает рядом  специфических уникальных свойств [15, 16].

Благодаря бифидогенной активности лактулозы и ее безопасности для людей в настоящее время ее применяют не только при производстве детского питания, но включают в лечебно-диетические продукты. Лактулоза слаще лактозы, не вызывает кариеса зубов, поэтому ее предлагают использовать в качестве подслащивающего вещества с бифидогенными свойствами и многих других продуктов – молочных, в том числе сыра, масла, творога, кондитерских и хлебобулочных изделиях, безалкогольных и прохладительных напитках в качестве функционального ингредиента для регуляции кишечной деятельности. В жевательной резинке она служит подсластителем, не вызывающимкариеса [12, 55].

В Японии с 1992 г. лактулозавключена в список ингредиентов программы FOSHU как «…специальный пищевой материал для поддержания здоровья и зашиты от внутренних инфекций». А в 1995 г. Японской Ассоциацией здоровья и продуктов питания лактулоза утверждена как составная часть продуктов, которая «…обеспечивает количественный рост бифидобактерий в кишечнике и содержит органы в хорошем состоянии» [17].

Бифидофлора также улучшает процессы гидролиза и всасывания жиров, белкового и минерального обмена, оказывает положительное  влияние на структуру слизистой  оболочки кишечника и ее адсорбционную  способность, способствует всасыванию в кровь кальция, железа, неорганических фосфатов. В связи с этим большое  значение отводится созданию и применению бифидогенных концентратов, которые  способствуют развитию бифидобактерий [12, 19].

На кафедре биотехнологии  пищевых продуктов СевКавГТУ проводится разработка технологии бифидогенных концентратов на основе вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности – молочной сыворотки и мелассы молочного сахара. Разработаны различные технологии производства бифидогенных концентратов. Наибольшее распррстранение получил МБУК «Лактобел»

Сухой молочный препарат «Лактобел» вырабатывается из молочной сыворотки и обезжиренного молока, представляет собой сухой продукт. Концентрат обогащен гидролизованными сывороточными белками, бифидус факторами лактулозой и b-формой лактозы. В отличие от a-лактозы коровьего молока b-лактоза женского молока, не полностью усваиваясь в тонком кишечнике, достигает толстой кишки и стимулирует здесь рост кишечной бифидум-флоры. Последняя, как указывалось, обеспечивает защитную функцию, препятствуя развитию патогенной флоры кишечника. Этим в значительной мере можно объяснить более низкий уровень заболеваний желудочно-кишечного тракта у детей первого года жизни при естественном вскармливании. Кроме того, b-лактоза стимулирует синтез микрофлорой кишечника витаминов группы В [108, 135]. Этот препарат применяется в качестве заменителя сухой молочной сыворотки при производстве молочных продуктов и в хлебопечении. Многокомпонентность состава «Лактобела» предполагает его использование в рецептурных композициях в качестве регулятора химического, аминокислотного составов и функционально-технологических свойств мясных продуктов.