Биохимия молока и мяса

Бактериальные закваски и сычужные фермент.                                                       Бактериальные закваски и препараты.                                                                                               В молоко перед свертыванием вносят производственные закваски или активированные бактериальные препараты с целью восполнения полезной микрофлоры, уничтоженной при пастеризации молока и формирования видовых особенностей сыров.Бактериальные закваски (БЗ) и бактериальные препараты (БП) для производства сыров различаются качественным и количественным составом микрофлоры, ее состоянием, количеством жизнеспособных клеток, формой выпуска, фасовкой, а отсюда - назначением и способами применения.                                                                                                                                                   В зависимости от формы выпуска и содержания микроорганизмов различают: сухие и жидкие БЗ, представляющие собой чистые культуры молочнокислых бактерий в молоке, содержащие в 1г (см3) не более 10 млрд. жизнеспособных клеток; сухие и жидкие БК, содержащие в 1г (см3) не менее 100 млрд. жизнеспособных клеток.По составу микрофлоры различают закваски и препараты молочнокислых бактерий, пропионовокислых бактерий и сырной слизи.По количеству видов и штаммов микроорганизмов, включаемых в состав микрофлоры заквасок и препаратов, различают моновидные, поливидные и смешанные БЗ и БК. Моновидные – состоящие из одного вида микроорганизмов – одно- или многоштаммовые закваски и концентраты (например, БК мезафильных молочнокислых палочек вида L. plantarum). Поливидные (многовидные) – состоящие из нескольких видов одного рода или семейства микроорганизмов. Смешанные закваски и концентраты состоят из микроорганизмов различных видов, родов и семейств.                Необходимым элементом производства сыров являются молочнокислые бактерии, вносимые в молоко для выработки сыра в виде специально подобранных и подготовленных комбинаций. Молочнокислые бактерии выполняют следующие функции:

· преобразуют основные компоненты молока (лактозу, белки, жир) в соединения, обуславливающие вкусовые и ароматические свойства сыра и его консистенцию, питательную и биологическую ценность, в том числе сбраживают молочный сахар и цитраты, с образованием молочной кислоты, углекислотного газа и некоторых других продуктов (диацетила, ацетоина, уксусной кислоты);                                                                             · активизируют действие молокосвертывающих ферментов и стимулируют синенрезис сычужного сгустка.                                                                                                                         · принимают участие в формировании рисунка и его консистенции;

· подавляют развитие технически вредных и патогенных микроорганизмов, снижающих качество сыра, и вызывающих порчу сыра (масленнокислые бактерии) или вызывающих пищевые отравления (стафилококки, сальмонеллы) за счет сбраживания углеводов, повышения активной кислотности и снижение окислительно-восстановительного потенциала сыра, а также продуцирования специфических ингибирующих веществ.               При излишнем развитии молочнокислого процесса можно в допустимых для каждого вида пределах уменьшать дозу вносимой закваски. Вместе с тем, надостаточное внесение заквасочных культур может привести к нарушению биохимических процессов в сырной массе, а отсутствие конкуренции – к активизации посторонней, технически вредной микрофлоры. В результате усиливается вероятность появления горечи, нечистоты и других пороков вкуса и запаха, наличие неправильного или отсутствие рисунка.     Сычужный фермент                                                                                                                 Лучшим для сыроделия является сычужный фермент, содержащий два ингредиента – химозин (ренин) и пепсин (А и В). Оба ингредиента свертывают молоко, при этом химозин более активен. Молокосвертывающая активность сычужного фермента зависит не только от соотношения ингредиентов, но и от свойств молока, кислотности, температуры и содержание в нем ионов кальция. Фермент стабилен при рН 5,3 - 6,3 (имеет оптимальную активность при рН 6,2 и температуре 40С). Однако чистый сычужный фермент является дорогостоящим препаратом, т.к. его получают из сычуга молодых телят. При этом в ферменте содержится до 70% химозина. С возрастом состав фермента меняется, и у взрослых животных в нем преобладает пепсин. Технический препарат сычужного фермента содержит 30-40% пепсина и имеет достаточно высокую молокосвертывающую активность.                                                                                          Говяжий пепсин, наряду с его пониженным молокосвертывающей, обладает высокой протеолитической активностью. Поэтому сыры, изготовленные с применениме такого фермента, часто имеют пороки вкуса – горечь. Наиболее оптимальным для сыроделия является применение для сыроделия различных ферментных препаратов, представляющих смесь сычужного фермента с говяжим пепсином (или пепсином домашней птицы). В отечественном сыроделии наиболее распространены следующие ферментные препараты: сычужные порошок, пепсин пищевой свиной, пепсин пищевой говяжий. В последние годы в отечественном сыроделии стали применяться ферментные препараты микробного (плесневого и бактериального) происхождения, в основном импортного производства.

Биохимические процессы, протекающие в производстве сыра.                                                 В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы: углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично они выделяются наружу, частично задерживаются в сырной массе, образуя глазки.                                                                                Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем свидетельствует запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессе маслянокислого брожения молочной кислоты, а также в результате деятельности бактерий группы кишечных палочек. Он плохо растворяется в сырной массе, легко диффундирует через неплотные участки, поэтому не задерживается в сыре. Однако при энергичном маслянокислом брожении образуется большое количество водорода, что может привести к получению неправильного рисунка и вспучиванию сыра.                                                     Углекислый газ по сравнению с другими газами выделяется в значительно больших количествах (содержание С02 составляет 60-90% количества всех газов). Он образуется при сбраживании молочного сахара и солей молочной кислоты (лактатов) ароматобразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы кишечных палочек, а также при декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот. Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако его образуется настолько много, что он создает пересыщенный раствор и при благоприятных условиях начинает выделяться. Газ скапливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки. При быстром выделении СО2 таких центров скопления газа будет очень много, и тогда глазки образуются мелкие и в большом количестве (голландский, костромской сыры). При медленном выделении СО2, например, в советском и швейцарском сырах, глазки образуются крупные и в малом количестве.                                                                   Молочнокислое брожение.В мелких твердых и полутвердых сырах рисунок образуется при развитии ароматобразующих молочнокислых бактерий (Leuc.dextranicum, Lac.diacetlactis и др.). Как показывает опыт, сыр, выработанный с использованием одной культуры Lac.lactis , не имеет рисунка. Ароматобразующие бактерии сбраживают молочный сахар, в результате чего образуются разнообразные продукты и углекислый газ. Образующаяся в процессе гликолиза ПВК является в молочнокислом брожении акцептором электронов.                                                                                              Пропионовокислое брожение. В сырах с высокой температурой второго нагревания образование глазков обуславливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие молочный сахар, молочную кислоту и ее соли.

3С12Н22О11 + 3Н2О à 8СН3СН2СООН + 4СН3СООН + 4СО2 + 4Н2О                                      лактоза пропионовая к-та уксусная к-та

3СН3СНОНСООН à 2СН3СН2СООН + СН3СООН + СО2 + Н2О                                               молочная к-та пропионовая к-та уксусная к-та

В процессе гликолиза молекула органического вещества метабилизируется до пирувата. Молекула ПВК усложняется – карбоксилируется в реакции, катализируемой биотинзависимым фертментом. Донором СО2 является метилмалонил-КоА. В реакции транскарбоксилирования образуется щавелеянтарная кислота (ЩУК) и пропионил-КоА. ЩУК в результате трех последовательных ферментетивных реакций превращается в янтарную кислоту, реакции протекают с участием НАДН+ , возникших при окислении 3-ФГА. На сукцинат переносится КоА-группа с пропионил-КоА, в результате чего образуются сукцинил-КоА и пропионовая кислота, которая выводится из процесса и накапливается вне клетки. Сукцинил-КоА с помощью изомеразы превращается в метилмалонил-КоА. Эту реакцию называют ключевой в пропионовом брожении, т.к. в ней подготавливается субстрат, являющийся предшественником пропионовой кислоты, - метилмалонил-КоА.. Пропионовокислое брожение рассматривается как наиболее совершенные способ получения энергии в анаэробных условиях.

Маслянокислое брожение.

Маслянокислое брожение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или же пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочную кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной кислоты. Принципиально иной тип брожения, возникает конденсация типа С2 + С2 à С4 (масляная кислота). Основными продуктами брожения являются: углекислый газ, водород, масляная и уксусная кислоты. Дополнительные продукты: этанол, ацетон, изопропанол, атомарный водород и др.

Пищевая ценность крови.

ПРО КРОВЬ И ОТХОДЫ, КОТОРЫЕ КОРМЯТ

Ежегодно при убое животных мясокомбинаты страны имеют около полумиллиона тонн крови сырья, которое после специальной обработки используют при производстве колбасных изделий и технической продукции (клея, пенообразователей).
         Широкий диапазон использования крови обусловлен ее составом и свойствами.                                        Кровь содержит 16-19% белка, 79-82% воды, а также небелковые и минеральные вещества, в том числе витамины, гормоны, микроэлементы, ферменты. Главным компонентом, определяющим пищевую ценность, являются белки крови. Они разнообразны по свойствам, но по аминокислотному составу почти все являются полноценными и близки по составу к белка.                 Цельная кровь имеет красный цвет, обусловленный присутствием белка гемоглобина, количество которого в крови достаточно велико – 28-44%. Гемоглобин - сложный белок, состоит из комплекса белковой части (глобина) и органического соединения (гема), в котором находится железо, придающее гемоглобину красный цвет. Если мы отделим гемоглобин от крови, например, сепарированием или осаждением, то получим плазму красно-желтого или оранжево-красного цвета. В плазме остаются белки трех фракций: фибриноген, альбумины и глобулины. Количественно в плазме преобладают (90-93% от общего количества белка) альбумины и глобулины - полноценные водорастворимые белки. А фибриноген - что он собой представляет?                                                                                                                                   Наверняка вам не раз приходилось останавливать кровь на порезанном пальце и вы замечали, что даже без иода кровь через некоторое время останавливается сама собой. Это происходит благодаря присутствию в крови белка фибриногена. Под воздействием ферментных систем фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, который имеет вид сгустка и обусловливает свертывание крови. Естественное свертывание крови у животных происходит за 4-15 минут у птицы - за 1 минуту; после этого фибрин выпадает в осадок и его вынуждены отделять от крови или плазмы. Чтобы сохранить фибриноген в составе крови или замедлить процесс свертывания, используют специальные вещества - стабилизаторы (антикоагулянты) крови. К ним относятся гепарин, антитромбин, антитромбопластин, различные кислоты, фосфаты, синтетический стабилизатор синантрин-130, поваренная соль. Введение в кровь незначительных количеств антикоагулянтов предотвращает свертывание и стабилизирует кровь на срок от 10 часов до 2 недель.                                                                                                                        Кровь можно консервировать не только поваренной солью, но и фибризолом, фенолом, крезолом, аммиаком, а также путем замораживания, В промышленности используют как цельную кровь, так и все составные ее части: плазму, гемоглобин (форменные элементы), сыворотку- плазму, лишенную фибрина (содержащую только альбумины и глобулины), и сам фибрин. Пищевую кровь собирают в убойном цехе мясокомбината специальным (полым, трубчатым) ножом в стерильные канистры либо в трубопровод, по которому кровь с помощью вакуумной системы и насосов перекачивается в отделение переработки крови. Собранную кровь, как правило, стабилизируют и затем пропускают через сепаратор, если необходимо получить плазму или форменные элементы. Цельную кровь для производства сыворотки не стабилизируют, а после небольшой выдержки (для образования сгустков фибрина) взбивают мешалкой и удаляют фибрин; дефибринированную таким образом кровь обрабатывают на сепараторе и получают сыворотку и форменные элементы.                                                               Дальнейшее использование крови и ее фракций зависит от того, какой продукт из нее хотят получить. Одна треть собираемой на предприятиях крови идет на выработку пищевой продукции, в основном в виде плазмы и сыворотки. Жидкую пищевую сыворотку и плазму добавляют в вареные колбасы, рубленые полуфабрикаты, диетические продукты или ливерные колбасы вместо мясного сырья.                                                                                                               Высушенные белки сыворотки - светлый альбумин используют вместо сравнительно дорогостоящего яичного белка в колбасном производстве, в кондитерской и хлебобулочной промышленности, так как альбумин в присутствии воды хорошо взбивается и образует пену.
Однако при применении сыворотки и плазмы часть белков крови (гемоглобин и фибриноген) теряется, и использовать их на пищевые цели становится невозможным. Известно, что в сыворотке крови содержится около 7% белка, а в цельной крови почти 20%. Казалось бы, более рационально и логично применять в колбасном производстве стабилизированную жидкую кровь. Но это не так просто. У цельной крови темный цвет и добавление ее в рецептуру вареных колбас приводит к ухудшению их внешнего вида, появлению пятен на разрезе продукта, пигментации окраски изделий. Частично цельную кровь, конечно, используют в колбасном производстве при изготовлении кровяных колбас и зельцев, но эта часть составляет всего 3-4% от общего количества крови. А увеличить выпуск кровяных изделий искусственно нельзя, так как не во всех городах и республиках население любит эту продукцию.
Что же делать? Ведь экономическая эффективность введения крови в рецептуру мясопродуктов очевидна: замена 1 т говяжьего мяса цельной кровью экономит 150-180 тысяч рублей.   Использование всех запасов пищевой цельной крови по стране позволяет не только получить колоссальную экономию, но и одновременно способствует появлению дополнительно тысяч тонн изготовленных из фарша мясных продуктов, что в свою очередь значительно увеличивает потребление населением животных белков. Сейчас, когда в мире очень остро стоит проблема дефицита белка, нерациональное использование белковых ресурсов является недопустимым, а кровь по количеству белков, соотношению аминокислот, степени усвояемости (95-98%), содержанию различных биологически активных веществ является высокоценным сырьем.     Ученые разных стран находят все более новые и эффективные способы устранения темного цвета крови и ее окрашенной части с целью расширения области ее пищевого использования. Условно все теоретические и применяемые промышленные способы обесцвечивания крови можно разделить на группы.                                                                                                           Наиболее распространенную группу составляют способы, маскирующие естественный цвет гемоглобина крови. В этом случае кровь вводят в специальные рецептуры, содержащие клейдающее сырье (уши, ножки, свиную шкурку), вареное мясо, вареную крупу или хлеб, соевый белок, шквару, яичный порошок. При этом цвет крови как бы разбавляется и колбасные изделия приобретают привлекательный вид, приятный вкус. Сейчас соевую муку начали включать даже в дорогие сорта твердокопченых колбас.                                                             Другим методом маскировки цвета гемоглобина является обработка смесей крови с жиром, крови с жиром и растительными белками, крови с молоком ультразвуковыми гидродинамическими колебаниями. В результате воздействия ультразвука образуются эмульсии, гемоглобин в которых как бы окружен слоем жира, что дает эффект осветления. Полученную однородную стойкую эмульсию светло-розового цвета вводят в состав вареных колбас.                                                                                                                                          Комбинирование крови с молоком для взаимобалансирования аминокислотного состава полученной смеси и смягчения естественного цвета крови давно привлекает внимание практиков и ученых. В Институте питания Академии медицинских наук СССР в 70-х годах была разработана технология получения обогатителя, состоящего из 1 части крови и 3 частей молочного обрата - отхода молочного производства. Готовый белковый "обогатитель" красновато-коричневого цвета во влажном или высушенном виде добавляют в вареные колбасы, котлеты, паштеты и другие пищевые продукты.                                                                 Другая группа способов осветления крови включает способы, основанные на отделении гемоглобина от цельной крови и последующей обработке его химическими веществами. При этом гемоглобин расщепляют на гем и глобин. Белок глобин осаждают и отделяют от смеси, высушивают и добавляют в паштеты и ливерные колбасы.
Существуют также методы осветления крови обработкой красящего пигмента - гемоглобина перекисью водорода или пергидролем. Применение перекиси водорода в качестве осветляющего средства обеспечивает за короткое время высокий отбеливающий эффект. Готовый продукт во влажном или сухом виде светло-коричневого или желтого цвета можно добавлять в рецептуру вареных колбас вместо мяса.
Имеются также возможности осветлять кровь путем использования ферментов, электролиза, насыщения озоном, разделением гемоглобина ультрафильтрацией или на ионообменных колонках.                                                                                                                                                  Особое слово о гематогене - препарате, повышающем содержание эритроцитов в крови людей, старадающих малокровием. Сухой гематоген получают путем распылительной сушки смеси стабилизированной или дефибринированной крови с пищевым глицерином (12,5%).          Выпускают сухой гематоген в виде таблеток или порошка. Жидкий гематоген вырабатывают из дефибринированной крови либо из форменных элементов, к которым добавляют сахарный сироп, спирт, ванилин или ароматические эссенции. Полученный жидкий гематоген разливают во флаконы, пастеризуют, т. е. нагревают до 50-55° С для уничтожения вегетативной микрофлоры, и герметически упаковывают.
При изготовлении детского гематогена предварительно упаривают смесь молока с сахаром (или патокой); после охлаждения добавляют сухой гематоген, ванилин или фруктовую эссенцию. Густую массу гематогена раскладывают на пластины, разрезают на плитки, фасуют и упаковывают.
Поэтому работники мясокомбинатов заинтересованы в том, чтобы сберечь этот вид сырья и не допускать потерь крови, которая заменяет в фарше и колбасах дорогостоящее мясо. Использовать в фарш мясо и мясные обрезки нерационально - экономически гораздо эффективнее реализовывать их в торговой сети именно в виде крупно- и мелкокусковых мясных продуктов.                                                                                                                                Сырьем для колбасной промышленности являются и малоценные в пищевом отношении твердые и мягкие отходы, содержащие большое количество коллагена - белка соединительной ткани. Твердые виды сырья включают кость, поступающую после отделения мяса из колбасного производства, из сети общественного питания и собираемую вместе с пищевыми отходами, а также рога и копыта.
К мягкому сырью относят обрезки кожи, шкуры, мездру, сухожилия, пергамент, уши, половые органы и т. п., которые для добавки в колбасный фарш просто очень тщательно измельчают. Костное сырье вначале сортируют, очищают от загрязнений и примесей на ленточном транспортере, дробят на куски по 1,5-5 сантиметров. Затем, используя ультразвуковые установки высоких звуковых давлений, часть костей дробят в мельчайшую муку. Также с помощью ультразвука быстро и эффективно приготовляют водно-жировые и водно-белково-жировые эмульсии, обесцвечивают кровь для замены в фаршах мясного сырья. Но в колбасы нельзя добавлять слишком много костной муки без снижения органолептических свойств. Поэтому большая часть дробленой кости разделяется (калибруется) по размеру и подвергается мацерации, т. е. полному удалению из кости минеральных веществ (солей), в результате чего и получают коллаген (так называемый оссеин) в набухшем и готовом виде. Мацерацию проводят слабым раствором соляной кислоты, растворяя как кальциевые, так и магниевые соли, составляющие твердую основу кости. После 7-8 суток мацерации кость приобретает эластичные свойства, теряет прочность, и оссеин легко режется ножом. Затем получившийся продукт измельчается для добавления в фарш наравне с мягким сырьем. Кроме того, добавляются измельченные белоксодержащие отходы, получающихся при переработке птицы - кровь, кишки, зоб, пищевод, головы, ножки. В фарш вводится и достаточное количество богатой растительными белками соевой муки.                                                                          Конечно, такие компоненты не способны придать колбасе привычного потребителю мясного вкуса и запаха. Поэтому эти органолептические свойства привносятся в изделия с помощь добавок синтетических вкусовых, ароматических и красящих веществ. Но у всех описанных выше методов есть принципиальный недостаток - они требуют пусть и не мясного, но все же животного сырья.
А нельзя ли производить колбасы вообще без животноводства и птицеводства?

Калорийность Кровь свиная. Химический состав и пищевая ценность.

Пищевая ценность и химический состав "Кровь свиная".

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 г съедобной части.

Энергетическая ценность Кровь свиная составляет 216 кКал.

Чем полезен Кровь свиная:

Кровь свиная богата следующими витаминами и минералами: витамином B6 - 20 %, витамином B12 - 66,7 %, витамином PP - 39,9 %, фосфором - 25 %, серой - 23 %, железом - 16,7 %, цинком - 25 %, медью - 18 %, хромом - 20 %, молибденом - 17,1 %, кобальтом - 70 %.

, где % - процент удовлетворения суточной нормы на 100 гр.

Используемая литература:

1. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов/ К.К. Горбатова – СПб.: ГИОРД, 2000. – 320с.                                                                                                  2. Климовский И.И. Биохимические и микробиологические основы производства сыра/ И.И.Климовский - М.: Пищ.пром., 1966. – 208с.

3. Ростос Н.К. Технология молока и молочных продуктов: учебник для профессиональных технических училищ/ Н.К. Ростос – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 190с.

4. Технология молока и молочных продуктов: учеб.пособие для студентов высш.учеб.заведений/ Г.В.Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекураева, Г.Г. Шиллер. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463с.

5. Николаев А.М. Российский сыр: брошюра для инженеров – технологов молочной промышленности/ А.М.Николаев. – М.: Пищевая промышленность, 1968. – 88с.

6. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты : учебник для студентов высших учебных заведений/ С.А.Гудков и др. под ред.С.А. Гудкова – М.: ДеЛи принт, 2003. – 800с.                                                                                                               7..Женский журнал "Дарина".2011 г.

2