Оптимизация потребительских свойств комбинированных мясопродуктов заданного химического состава

Рослинні харчові білки  можуть бути трьох основних типів, які  відрізняються за вмістом білка  і хімічним складом. До першого типу відносять продукти з вмістом білка 30-50%. До цього типу відноситься соєве борошно. До другого типу відносять білкові інгредієнти з вмістом білка близько 70% (концентрати). До третього типу відносять білкові інгредієнти  з вмістом білка близько 90% і більше (ізоляти). Це високоякісні рослинні продукти з високою собівартістю виробництва. Всі ці білкові інгредієнти, завдяки технологіям, в яких використовують різні реагенти, апаратурне обладнання, технологічні умови, виробляються у вигляді широкого набору модифікацій з різноманітними функціональними властивостями [51, с. 9].

Соєві білкові продукти.  Одним з найбільш дешевих і дуже поширеним джерелом високоякісного білка є соя. Насіння сої має найбільший вміст білка серед інших зернових і зернобобових культур і великий вміст жиру. Соєвий білок досить збалансований за амінокислотним складом, він має високий рівень всіх незамінних амінокислот, крім метіоніну. На відміну від продуктів тваринного походження, соєві продукти не вміщують холестерин  і мають властивість нормалізувати його рівень у організмі [1, с. 30-33].

З насіння сої виробляють велику кількість різноманітних  модифікацій білкових продуктів  з різним вмістом білка і різними  функціональними властивостями. Використання таких продуктів при виробництві м’ясних виробів дозволяє створити харчові продукти направленої дії, з визначеним складом.

Завдяки високій харчовій цінності таких продуктів, а також  функціональним властивостям і досить низькій вартості накопичений великий  позитивний досвід використання соєвого білка для виробництва різноманітних м’ясопродуктів. Особливо широко використовують соєві білкові продукти в США, Японії, Англії, Німеччині [49, 59].

Соєве борошно і крупа. Ці продукти є найменш очищеною формою соєвих білкових продуктів. Вони можуть відрізнятися за вмістом жиру, білка, розміром частинок і ступенем теплової обробки. Соєве борошно широко використовується при виробництві варених і напівкопчених ковбасних виробів, напівфабрикатів і паштетів. При виробництві печінкових паштетів можлива заміна цими соєвими продуктами до 50% печінки. Часто для підвищення харчової цінності і органолептичних властивостей соєве борошно поєднується з молочною сировиною (сухим знежиреним молоком, сухою сироваткою, казеінатом і т. ін.). Готові продукти мають привабливий вигляд, відповідну текстуру і смак, а також більш низьку собівартість, порівняно з традиційними [3, 36, 38, 35, 40].

Соєве борошно є основною сировиною для виробництва продуктів  з більш високим вмістом білка  – концентратів і ізолятів [51, с.54].

Соєві ізоляти і концентрати. Ці соєві інгредієнти використовуються для часткової заміни м’яса в продуктах дрібного і грубого подріблення для зв’язування вологи, емульгування жиру, стабілізації емульсії і зменшення втрат при термообробці. В варених фаршевих продуктах віддають перевагу саме соєвим білковим концентратам і ізолятам через те, що саме вони дозволяють одержати вироби з високими функціонально-технологічними якостями [31].

Кількість гідратованих соєвих інгредієнтів у готових харчових продуктах може складати від 4 до 20-25%. В результаті  їх використання підвищується  вихід готової продукції, знижується її вартість, покращуються органолептичні показники (консистенція, соковитість). Для покращення кольору, смаку і аромату ковбасних виробів з високим вмістом білкових добавок часто використовують концентрований бульйон [37].

Текстуровані  соєві білки. Особливе місце серед соєвих білкових продуктів займають текстуровані форми – соєве текстуроване борошно (СТБ), соєвий текстурований концентрат (СТК) і соєвий текстурований ізолят (СТІ). Текстуровані білки можуть бути представлені дуже різноманітними формами, яка нагадує по зовнішньому вигляду м’ясо яловичини, м’ясо птиці і т. ін., з різним смаком і забарвленням, це забезпечує їх широке використання. По текстурі СТБ  наближається до м’яса і широко використовується при виробництві різних видів м’ясних продуктів: варених, напівкопчених і ліверних ковбас, м’ясних консервів, паштетів, начинок, фаршів і січених напівфабрикатів. Гідратованою формою СТБ  заміняють в напівфабрикатах до 30 – 50%  м’ясної сировини. Комбіновані вироби мають покращену консистенцію, соковитість, гарні смакові якості, знижений вміст жиру і холестерину. Використання соєвих текстурованих білків знижує собівартість продукції [2, 22, 33].

1.2 Вимоги до білкової сировини під час переробки

                 1.2.1. Харчова та біологічна цінність білоквмісної сировини

Положення сучасної теорії збалансованого харчування стверджують, що забезпечення нормальної життєдіяльності  людини можливо тільки при умові  постачання організму адекватної кількості енергії, білка і дотриманні суворо визначених співвідношень між незамінними амінокислотами, вітамінами, мінеральними речовинами. Тому харчування є одним з найважливіших факторів, який визначає здоров’я людини. Зараз у більшості населення виявлені порушення харчування через недостатність споживання найважливіших харчових речовин або не оптимальним їх співвідношенням. Дослідження структури харчування показало суттєве зниження споживання білка, а потреба організму в енергії задовольняється за рахунок збільшення споживання вуглеводів і жирів. Тому важливо збільшення кількості продуктів харчування з високою харчовою та біологічною цінністю, рецептури яких грунтувалися б на положеннях теорії збалансованого харчування і які враховували б економічні можливості споживача [10, 43, с.51-56].

Харчова цінність продукту характеризується хімічним складом, який повинен задовольняти потреби людини з нормальним обміном речовин. Харчова  цінність кожного з найбільш важливих компонентів продукту повинна відповідати формулам збалансованого і адекватного харчування. Оптимальним співвідношенням між білками, жирами та вуглеводами при збалансованому харчуванні вважається 1 : 0,9 : 4,7 [1, 34, 42, 43].

Структура харчування населення має бути змінена. У щоденному раціоні людини повинні переважати продукти рослинного походження. Правильний раціон повинен містити помірну кількість жирів (не більш як 25 - 30 % енергетичної цінності). У раціоні має бути достатня кількість різних свіжих фруктів, що забезпечує лужну орієнтацію харчування населення [43, с.55].

Збалансованість білкової частини раціону дорослих людей  оцінюють за такими критеріями: загальна кількість білка в раціоні  повинна становити в середньому 12% від добової потреби в енергії, кількість білків тваринного походження має становити 50% від загальної кількості в раціоні [43].

Критерії оцінки збалансованості  жирової частини раціону: загальна кількість жирів у раціоні  дорослих людей повинна становити  не більше 30% від його енергетичної цінності, при цьому вони повинні містити 10% - поліненасичених, 10% - мононенасичених, 10% - насичених жирних кислот [43].

Для нашої країни традиційними вважаються молочні і м’ясні продукти. В зв’язку зі зростанням цін на тваринну сировину, зниженням обсягів і порівняно низькою ефективністю їх виробництва з’явилась доцільність широкого введення в раціон харчування білоквмісної сировини рослинного походження [10].

1.2.2. Функціональні властивості білоквмісної сировини та вплив її на формування якості готових виробів

При врахуванні можливості використання нових джерел білкової сировини в продуктах харчування крім харчової та біологічної цінності необхідно оцінювати її якість з  точки зору технологічних показників при переробці і, в результаті, одержання нового продукту, який має відповідати високим органолептичним показникам.

Визначення «функціональні властивості» вперше дали С.Серкл і А.Джонсон  в 1962 р. саме для соєвих білків (знежиреного  борошна, концентрату і ізоляту). Під функціональними властивостями розуміють фізико-хімічні характеристики білка, що визначають його поведінку при переробці в харчові продукти, а також завдяки яким забезпечується необхідна структура, технологічні і споживацькі властивості готових харчових продуктів [51, с.10-21].

При впровадженні нового виду білкової сировини, дослідження  її функціональних властивостей має  дуже велике значення. До найбільш важливих функціональних властивостей відносяться  розчинність, здатність до набрякання, властивість стабілізувати емульсії та суспензії, адгезійні та реологічні властивості і т. ін., які проявляє білкова сировина при певних значеннях рН, температурі, реагентах та інших умовах, які є характерними для процесів переробки і виготовлення готових харчових продуктів [51, с.10-21].

При використанні білків, як добавок (2-10% від маси), вони можуть виконувати структурні функції в  харчовому продукті. Визначення необхідних саме для цього продукту властивостей проводиться за допомогою спеціально розроблених методик. Результати, які  одержали при визначенні цих характеристик, співставляють з результатами дослідження інших білків, які обрані для порівняння [51, с.10-21].

Для більш повного  визначення поведінки нового виду сировини в комбінованих виробах, де її частка зросла, необхідно дослідження функціональних властивостей на простих модельних системах [51, с.10-11].

Завдяки зміні параметрів технологічного процесу виробництва  білка, зміни його фракційного складу,  інших компонентів одержують  продукти з різними функціональними  властивостями. Це дає змогу використовувати їх в дуже широкому спектрі харчових продуктів[51, с.10-21].

Властивості білка, який отримується за допомогою обраного процесу переробки повинні забезпечити  необхідні функції при його подальшому використанні, як інгредієнта при виробництві харчового продукту з необхідними споживацькими якостями.

Така властивість, як розчинність білків залежить від  способу їх виділення, сушки і  режимів обробки. Вона обумовлює  реологічні і інші фізико-хімічні  характеристики харчових систем. Розчинність білка має велике значення наприклад, при виробництві комбінованих м’ясних продуктів або аналогів для одержання білкових волокон методом мокрого прядіння, а текстурати  білка, які одержані з використанням високотемпературної екструзії навпаки, вміщують незначну кількість розчинного білка [51, с.23-24].

Білки, як стабілізатори  пін і емульгатори широко використовуються  при виробництві аналогів молочних і комбінованих м’ясних продуктів, соусів і т. ін.

Жиро- і водоутримувальна здатність білкових суспензій, їх рН, буферна ємність, липкість і здатність до гелеутворення особливо важливі при виробництві виробів з подрібненого м’яса. Вони забезпечують зменшення втрат при термообробці, більш ніжну, однорідну консистенцію виробів і т. ін.[51, с.10-21].

Для багатьох видів рослинної сировини ще недостатньо розроблена промислова технологія одержання білкових продуктів з високими функціональними властивостями, які можна було б використовувати в їжу, тому більшу кількість такої сировини використовують, як тваринні корма, тобто мало ефективно [51, с.9-10].

1.3. Хімічний склад, харчова та біологічна цінність сої

Соя - культура білково - олійна. Середній вміст білка в насінні новітніх сортів досягає 40%, жирів - 20%, вуглеводів - 30 %, золи - 6 %. Насіння сої має  складну структуру і складається із семи прошарків насінневої оболонки, що складає біля 8% загальної маси насіння, зародка - 2% і двох сім'ядолей - 90%. В табл. 1.1 приведений розподіл основних хімічних речовин по структурних елементах сої в % в перерахунку на суху речовину [1,27,47].

Наведені дані наочно свідчать, що при проведенні обрушування насіння  сої, обов'язкового процесу при одержанні  фракціонованих соєвих продуктів, втрачається  до 10% від маси насіння сої: насіннева  оболонка і частина зародку, що є  унікальним джерелом багатьох корисних речовин: олії і білка зародка, значної кількості мікро- і макроелементів, в т.ч. двохвалентного заліза, що є тільки в оболонці сої,  харчових волокон.                                                                                       

                                                                                                 Таблиця 1.1                             

Хімічний склад анатомічних  частин сої

    Білки належать до життєво важливих речовин, без яких неможливе життя, зростання і розвиток організму. Вони є основною складовою частиною клітин усіх органів и тканин організму. З білками тісно пов’язані всі життєві процеси: обміну речовин, скорочення м’язів, здатність до росту та розвитку і т. ін. Основне призначення білків їжі – це побудова нових клітин і тканин, що забезпечує розвиток молодих організмів. У зрілому віці, коли процеси росту завершені, залишається потреба у регенерації клітин [42, 43].

Зараз у м’ясопереробній  промисловості використовують велику кількість різноманітної білоквмісної сировини рослинного походження. В табл. 1.2 наведений порівняльний хімічний склад деяких з них з традиційними видами сировини [57].  Серед широко вживаних людиною продуктів харчування соя виділяється високим вмістом білка, вартість якого у порівнянні з тваринними значно нижча.

                                                                                                     Таблиця 1.2