Классификация специальных ферментных препаратов, применяемых с целью интенсификации созревания и тендеризации мясного сырья. Требования

1 Классификация специальных ферментных препаратов, применяемых с целью интенсификации созревания и тендеризации мясного сырья. Требования и способы применения.

 

 

В последние годы появилось  новое направление в повышении  качества продуктов питания - ферментативная модификация сырья.

 

Ферменты, применяемые  в пищевой технологии для улучшения  свойств биологического сырья, повышения  качества продукции и снижении затрат на ее выработку, в основном относятся к группам амилаз, пектиназ, изомераз, оксидаз, протеаз и липаз, которые расщепляют или деполимеризируют биополимерные компоненты исходного сырья. В частности, до не давнего времени липазы, как правило, использовали для изменения свойств жиров и масел, однако сейчас открыли возможность получать различные комбинации вкуса и консистенции готовой продукции за счет одновременного внесения липаз и протеаз, что способствовало к возобновлению интереса к протеолитическим ферментам - протеазам животного, растительного и микробиального происхождения.

Ферментативный протеолиз обладает рядом преимушеств перед физической и химической обработкой пищевого сырья: уникальной специфичностью действия, предотвращающей нежелательные побочные реакции: реализуемостью в мягких условиях обработки, позволяющих избегать применения в технологии экстремальных температур и концентраций; высокой каталитической активностью; простотой инактивации при термообработке продуктов. Это способствует также экономии энергии, потребляемой при химических и физических способах обработки. В то же время протеолитические ферменты имеют и недостатки. Так большинство протеаз лабильны или мало активны при значениях рН, температур и концентраций субстратов, применяемых обычно в мясной промышленности. Протеазы практически невозможно использовать повторно, поскольку их трудно отделить от субстрата.

В соответствии с современной классификацией все ферменты делят на 6 классов по типу реакции, подвергающейся каталитическому воздействию. Среди них большое практическое и прикладное значение имеют гидролазы (класс Ш), ускоряющие реакции расщепления органических соединений при участии воды. В зависимости от характера субстрата, подвергающегося гидролизу, гидролазы делят на ряд подклассов, среди которых в технологии мяса наиболее важны протеолитические ферменты, относящиеся к подклассу пептид-гидролаз. Среди пептид-гидролаз различают протеиназы (эндопептидазы), катализирующие гидролиз внутренних пептидных связей в белковой молекуле с образованием пептидов, и пептидазы (экзопептидазы), отщепляющие от пептидной цепи свободные аминокислоты.

 

По структурному признаку активного  центра и особенностям механизма  катализа протеиназы делят на группы: 1) сериновые, для которых характерно наличие в активном центре триады аминокислот (аспарагиновой, гистидина  и серина); представителями их являются химотрипсин, трипсин, эластаза, некоторые микробные ферменты, 2) тиоловые, имеющие в активном центре SН-группу цистеина (папаин, фицин, бромелаин, химопапаин, катепсин В1, С, L и др.); 3) кислые (карбоксильные) протеиназы, имеющие оптимум ниже 5,0 и включающие остатки карбоксильных групп аминокислот в активный центр (пепсин, катепсин D, протеиназы микромицетов); 4) металло-протеиназы, содержащие в активном центре ионы металлов (коллагеназа, микробные протеиназы).

В основе механизма воздействия  ферментных препаратов лежит их способность изменять структуру белков и тем самым влиять на консистенцию, вкус и аромат готового продукта.

Теоретической основой  для использования ферментов  в мясной отрасли стала классическая теория созревания мяса. При этом развитие автолитических процессов не сглаживает различие прочностных свойств мяса разных частей туши, особенно тех, в которых содержится много соединительной ткани. Эти различия можно уменьшить обработкой более жестких частей туши протеолитическими ферментами, подобранными таким образом, чтобы они изменяли в основном соединительную ткань, что дает возможность использовать более низкие сорта мяса для изготовления кулинарных изделий и полуфабрикатов.

Установлено, что применяемые для  улучшения качества мяса ферментные препараты должны иметь следующие свойства: вызывать изменения в соединительной ткани (расщеплять мукополисахаридный комплекс, способствуя уменьшению устойчивости соединительной ткани к нагреву, стимулировать гидролиз коллагена и эластина); слабо действовать на мышечную ткань; иметь возможно более высокий температурный оптимум действия, сохраняя способность частично изменять ткани при тепловой обработке; действовать в слабокислой или нейтральной среде с максимальной активностью; быть безвредными для человека.

Пригодные для практических целей  ферментные препараты могут быть животного, растительного и микробиального происхождения.

Ферменты животного происхождения  включают препараты, получаемые на предприятиях отрасли: из поджелудочной железы (панкреатин, трипсин, химотрипсин; из слизистой оболочки желудка (пепсин).

Вследствие неспособности трипсина и химотрипсина к гидролизу коллагена  и эластина, их низкого температурного оптимума и преимушественного воздействия  на мышечные белки их используют в  основном для обработки сырья, имеющего грубую структуру мышечных волокон.

Для обработки говядины и другого  мясного сырья с повышенным содержанием  соединительной ткани при меняют, в частности, панкреатин, обладающий относительно высокой коллагеназной и эластазной активностями, и эластазу, выделяемую из свиной поджелудочной железы.

Большое число исследований посвящено ферментам растительного  происхождения. Получаемый из плодов дынного  дерева папаин - светло-желтый порошок, хорошо растворимый в воде и проявляющий активность при рН 5-7 устойчив к нагреву до 70 ⁰С; при 80-85 ⁰С он инактивируется. Наиболее активен по отношению к актомиозину, однако при 60 ⁰С хорошо гидролизует коллаген и эластин. Протеинаэа из плодов ананаса - бромелин с оптимумом действия при рН 6,0-7,0 термостабильна, имеет высокий температурный оптимум действия и проявляет высокую коллагеназную и эластазную активности на денатурируемых объектах. Получаемый из сока стеблей и листьев фигового дерева фицин с оптимумом действия при рН 7,0 и температуре 60-65 ос при пониженных температурах оказывает сильное гидролитическое действие на мышечную ткань. Хорошо расщепляет денатурированный коллаген и эластин. Все эти ферменты можно использовать для размягчения жесткого мяса и ускорения процесса созревания. Однако высокая стоимость сдерживает их практическое применение.

В связи с увеличивающимися потребностями  в ферментных препаратах растительное и животное сырье не удовлетворяет  спроса потребителей. Содержание ферментов  в растениях, как правило, низкое. Кроме того, получение ферментов из растений носит сезонный характер. Органы, животных получают на мясокомбинатах, но при этом возникают проблемы с консервированием и хранением такого вида сырья.

В настоящее время в промышленности широко используют ферментные препараты микробиального происхождения. Технологически очень важно то, что микроорганизмы выделяют ряд ферментов из клеток в окружающую среду, это существенно облегчает выделение и очистку.

Микробные ферменты выделяют из бактерий рода Bacillus из плесневых грибов, микромицетов родов, Mucor Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, а также многих актиномицетов. Наивысшую коллагеназную активность имеют ферменты, продуцируемые Clostridium Нistolyticum.

Отечественной промышленностью освоен выпуск ряда ферментных препаратов эластазного и коллагеназного действия. Особый интерес представляет психрофильный фермент коллагеназа. Испытания выделенного фермента показали, что он при воздействии на мясное сырье в течение 2 сут при температуре 4 ⁰С значительно улучшает его ВСС, пластичность и органолептические показатели.

 

 

 

 

 

 

 

2 Охарактеризуйте классические методы посола мяса.

 

 

К основным технологическим  процессам, формирующим качество мясных продуктов и их стойкость при  хранении, относится посол - обработка сырья поваренной солью или солью в сочетании с нитритом натрия, специями, сахарами, фосфатами и другими пищевыми добавками, при которой происходят изменение мышечных и соединительно-тканных белков,  микроструктуры и массы мясного сырья, содержания и форм связи влаги, стабилизация окраски, накопление веществ, обусловливающих вкус и аромат готовых изделий и другие сложные массообменные и биохимические процессы. В процессе посола под действием тканевых ферментов и ферментов микроорганизмов созревает, что придает ему необходимые функционально-технологические свойства - эластичность, липкость, высокую влагосвязывающую способность. При посоле мышечная ткань набухает, увеличивается в объеме, концентрация водородных ионов изменяется в кислую сторону, мясо приобретает ряд новых свойств, в том числе и органолептических. В последствие посолочные ингредиенты обеспечивают требуемый цвет и аромат продукта. а также оказывают антиокислительное и консервирующее действие. Так продукты из свинины после посола имеют в меру солоноватый вкус, специфический (ветчинный) аромат, устойчивый розовато-красный цвет. становятся более нежными, вкусными и лучше усваиваются организмом.

Таким образом посол мяса осуществляют для достижения необходимых потребительских и технологических свойств готового продукта. а также его для предохранения от микробиологической порчи.

В промышленности используют различные модификации посола сырья, в основе которых лежат три классических метода - сухой, мокрый и смешанный. Каждый из них имеет свою специфику в формировании свойств и качественных особенностей продукта, которая также зависит от вида и состояния сырья.

Назначение сухого посола - прежде всего в увеличении сроков хранения продукта. В основном его применяют при обработке сырья с большим содержанием жировой ткани, а также свинины прессованной, карбонада, буженины, окороков, предназначенных для длительного хранения. Данный метод реализуется путем натирки сырья сухой посолочной смесью, которое затем укладывают в штабель или чан, при этом ряды сырья дополнительно пересыпают солью и выдерживают от 7 до 30 сут при температуре 2-4 ⁰С. Общий расход соли 8-15% к массе сырья.

При сухом посоле наблюдаются  наименьшие потери белков и экстрактивных веществ по сравнению с другими методами посола. Вместе с тем происходят значительное обезвоживание продуктов и потеря их массы (до 10-20 %), а также возможны неравномерное распределение соли и понижение вкусовых и питательных свойств готовых продуктов. Поэтому в классическом виде сухой посол применяют редко. Разновидностью сухого посола при производстве сыросоленых продуктов из мяса является: шприцевание, натирка сухой посолочной смесью, созревание, сушка,

Мокрый метод посола предусматривает погружение мясного сырья в рассол. Для этого следует поместить подготовленное сырье в чаны, залить рассолом и выдерживать до окончания процесса посола. В зависимости от концентрации рассола процесс протекает с различной скоростью, однако быстрее, чем при сухом посоле. Процесс может быть существенно ускорен при инъецировании рассола в мясо.

К недостаткам мокрого посола относятся значительные потери мясом белковых и экстрактивных веществ, повышенная влажность изделий, что снижает длительность их хранения. Избежать этих недостатков в определенной степени позволяет применение смешанного метода посола.

При смешанном методе посола мясное сырье шприцуют рассолом, натирают сухой посолочной смесью, выдерживают вне рассола, после чего перекладывают в чаны, подпрессовывают и заливают рассолом в количестве 30-60% от массы мясного сырья. Смешанный посол позволяет получать изделия различных видов высокого качества: уменьшаются обезвоживание и неравномерность просаливания, снижается потеря белковых и экстрактивных веществ. При этом получают продукт, стойкий при хранении.

При любом методе посола для равномерного просаливания мясопродукты через определенные промежутки времени необходимо перекладывать: верхние слои вниз, а нижние - вверх.

 

 

 

 

 

 

3 Опишите технологический процесс копчения цельномышечных изделий с указанием параметров процесса. Влияние отдельных компонентов дыма на технологические показатели и свойства готовой продукции.

 

 

Копчение. Механизм копчения складывается из двух фаз: осаждения коптильных веществ на поверхности продукта и переноса их от поверхности в центральные части.

Интенсивность осаждения  компонентов дыма прямо пропорциональна  концентрации дыма, скорости его движения, степени дисперсности, углу расположения, температуре и влажности продукта. Первой фазы копчения недостаточно для получения мясных изделий высокого качества. Коптильные вещества должны проникнуть на определенную глубину продукта - только при этом условии может быть достигнут полный эффект копчения. Интенсивность переноса коптильных веществ внутрь изделия зависит от многих факторов и, в первую очередь, от температуры среды, свойств поверхности продукта, содержания влаги в сырье, соотношения мышечной, жировой и соединительной ткани, степени измельчения и других факторов.

При осаждении коптильных компонентов на поверхность продукта из-за химического взаимодействия с веществами продукта наблюдаются процессы их адгезии, когезии, конденсации, сорбции, хемосорбции. Коптильные компоненты проникают внутрь продукта благодаря градиенту концентраций. Диффузия веществ интенсифицируется термофорезом за счет разницы температур продукта и коптильной среды.