Биотехнология вареной колбасы

Содержание

Введение

1. Обзор литературных данных по вопросу «Разработка биотехнологии колбасы вареной с функциональными ингредиентами».

1.1.Современные представления  о мясных продуктах  здорового  питания.

1.2.Биотехнологические аспекты  в производстве вареных колбас.

1.3. Функциональные ингредиенты,  используемые в биотехнологии мясных продуктов.

     1.4. Использование  белковых препаратов в биотехнологии вареных колбас.

     1.5. Макро- и  микроэлементы в питании человека.

Заключение к разделу 1

2. Организация работы, выбор объектов и методов исследования

2.1. Выбор объектов исследования.

2.2. Методы исследования

3.Результаты исследований и их анализ

Заключение

Список использованных источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Напряженный ритм жизни современного человека, вызванный вторжением в его жизнедеятельность  новых технологий, автоматизации  и компьютеризации основных производственных процессов, необходимость мобильного перемещения во времени и пространстве, дефицит времени для принятия оперативных решений и, подчас, стрессовые ситуации, воздействие неблагоприятных  факторов производства и изменяющейся внешней окружающей среды, а также  многое другое оказывают колоссальные нагрузки на адаптационные системы  организма человека.

Для поддержания здоровья и работоспособности человека, увеличения периода его жизни необходимо соблюдение принципов рационального  питания, которое гарантирует поступление  в организм необходимого количества эссенциальных питательных веществ, абсолютно необходимых для нормального осуществления обмена веществ, надежного обеспечения всех жизненных функций.

Функциональные продукты должны составлять часть ежедневного  рациона питания человека; компоненты продукта должны быть натуральными (природного происхождения) и, кроме того, при  употреблении, вместе с пищевой полноценностью самого продукта, функциональный продукт  должен способствовать регулированию  какой-либо функции организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Современные представления о мясных продуктах  здорового питания

История науки  знает две теории питания. Это классическая теория сбалансированного питания и теория функционального питания.

Классическая  теория сбалансированного питания  базируется на следующих фундаментальных  положениях: 1) приток веществ должен точно соответствовать их расходу; 2) приток пищевых веществ обеспечивается за счет разрушения пищевых структур и всасывания полезных веществ - нутриентов, необходимых для метаболизма  и построения структур тела; 3) утилизация пищи осуществляется самим организмом; 4) пища состоит из нескольких компонентов, различных по физиологическому значению: пищевых, балластных и токсичных  веществ; 5) метаболизм определяется уровнем  аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, витаминов и некоторых солей, следовательно, можно создать так  называемые элементные (мономерные) диеты.

Согласно теории сбалансированного питания в  наш организм должно поступать около 50 незаменимых компонентов питания (8 аминокислот, большинство витаминов, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты и др.) и заменимые компоненты, которые синтезируются из других частей рациона.

Для правильного  роста и развития организма, сохранения здоровья и трудоспособности требуется  определенное соотношение заменимых  и незаменимых факторов питания.

Незаменимые компоненты не синтезируются в организме  и поступают в него только с  пищей. Заменимые компоненты тоже должны в основном поступать с пищей, так как синтез их в организме  затрудняет работу некоторых внутренних органов и систем, нарушает компенсаторные механизмы и может способствовать развитию неблагоприятных изменений. Лица, имеющие среднюю физическую нагрузку должно быть соотношение 1:1:4.

 Минеральные вещества лучше усваиваются при наличии определенных соотношений между ними. Соотношение кальция и фосфора должно быть 1:1,5-2,0, кальция и магния- 1:0,6.

В последнее время  в западных странах на полках магазинов  появляется все больше продуктов  питания, которые за счет специальных  добавок или особой рецептуры  обладают профилактическими и оздоровительными свойствами. Их обычно называют функциональными, или обогащенными.  
Термин" функциональное питание" (ФП) первым введен в научную литературу Японией в 1989 году и что для многих компаний запада разработка ФП стала стратегическим направлением, т.к. оно пользуется повышенным спросом и по лечебному эффекту и безвредности превосходит многие лекарственные препараты. Японцами также считается, что развитие индустрии ФП в XXI веке в значительной степени будет определять здоровье нации и к первой четверти XXI века наполовину вытеснит существующий рынок лекарственных препаратов. Огромное количество компаний предлагают продукты, обогащенные полезными веществами - нутриентами, которые используются в терапии сердечнососудистых заболеваний, заболеваний неврологического профиля, болезнях желудочно-кишечного тракта и эндокринных заболеваниях. Такие продукты могут содержать до 80 компонентов одновременно, учитывающих все звенья патогенеза конкретного заболевания.

Широко употребляются  молочнокислые и бифидобактерии. Они помогают нормализовать микрофлору кишечника, подавляют болезнетворные микроорганизмы, повышают иммунитет. А продукты их жизнедеятельности — иммуноглобулины и лактоглобулины стабилизируют давление, обладают антимикробным и антивирусным действием, предотвращают развитие раковых клеток.

 

1.2. Биотехнологические аспекты  в производстве вареных колбас.

Одним из основных продуктов  животного происхождения в рационе  человека, незаменимым источником полноценного белка, жиров, витаминов, минеральных веществ и других жизненно важных нутриентов является мясо. Поэтому в настоящее время большое значение придается поиску и использованию резервов экономии мясного сырья, его рациональному использованию и повышению качества продуктов. Качество мясопродуктов зависит, в первую очередь, от состава и свойств сырья, условий и режимных параметров технологических процессов (77. С. Кудряшов, Н.Н. Потипаева, 1989; А.А. Белоусов, С.И. Хвыля, Т.Г. Кузнецова, 1997).

В успешном решении задач  более полного и рационального  использования мясного сырья  большая роль принадлежит интенсификации технологических процессов, использованию  современных достижений технической  биохимии и, в частности, применению ферментных препаратов для обработки  мяса (Н.Н. Липатов и др., 1989; J1.B. Антипова, 2000; В.Я. Пономарев, 2002; Adler Nisseg J., 1989; Hie-Joon Kim, Irwin A., 1991).

Наибольшие перспективы  использования в технологии мясных продуктов имеют протеолитические ферменты; применение протеаз в обработке мясного сырья позволяет существенно сократить продолжительность технологического процесса, снизить его трудо- и энергоемкость (Л.Ф. Митасева и др., 1993; В. А. Алексахина, Л. А. Пыльцова и др., 1995; Philippe Berge, et all, 1992; В. M. Naveena, S. К. Mendirattab., 1993, Dutson T.R., 1982).

Современный уровень знаний в области биологических, физико-химических и микробиологических процессов  значительно расширяет возможности  биотехнологии в плане переработки  сырья биологического происхождения.

Достижения фундаментальной  науки послужили развитию модифицированных, нетрадиционных технологий, в частности, применения ферментных технологий во всем их многообразии, при получении  новых изделий на основе комплексной переработки продуктов животноводства. Ферменты, обладающие способностью гидролизовать белки, широко используются в самых различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Специфические протеазы, применительно к белковым субстратам, обеспечивают их глубокую деструкцию и позволяют повысить биологическую ценность получаемых гидролизатов за счет биоконверсии белков, раскрыть потенциальные возможности маловостребованных белковых ресурсов (Л. В. Антипова, 2000).

Значительный научный  и практический интерес представляют ферментные препараты микробного происхождения, которые являются более активными, более стабильными и уникальными  по своей субстратной специфичности и условиям действия, чем ферменты высших организмов (Н. П. Липатов, И. А. Рогов и др., 1997; А. Б. Лисицын, 2000).

Поэтому исследования протеиназ микроорганизмов, в частности, их каталитических свойств и субстратной специфичности, представляются актуальными и перспективными.

 

1.3. Функциональные  ингредиенты,  используемые в  биотехнологии мясных продуктов.

Одним из нормативных  документов в области продуктов  функционального назначения, устанавливающий  их основные понятия, является национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 25349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения».

Согласно теории сбалансированного питания в  мясной промышленности для обеспечения  сокращения сроков приготовления и  улучшения органолептических качеств продукта при производстве вареных колбас ЗАО фирма «Ассортимент – Сергеев Посад»  в качестве исходного сырья используют замороженные блоки мяса птицы с температурой внутри блока не выше -7°С.

В Восточно-Сибирском  государственном технологическом  университете для обеспечения биологической ценнности в измельченное мясное сырье в процессе посола вводят концентрат пропионовокислых бактерий Propionibacterium shermanii KM-186 в количестве 2-3 единиц активности и шрот кедрового ореха в количестве 5-7% на 100 кг основного сырья. Целью этого исследования является обеспечить повышение влагосвязывающей способности и пластичности мясного сырья, сокращение длительности посола, увеличение выхода продукта и снижение в нем доли остаточного нитрита натрия. 

 Для с улучшения органолептических, физико-химических, диетических свойств, а также с повышение пищевой и биологической ценности и увеличения срока хранения продукта в Уральском государственном экономическом университете (УрГЭУ) вводят функциональный ингредиент - яблочный порошок

С целью обеспечения улучшенных органолептических показателей, увеличения выхода и срок хранения продукта в "Кубанском государственном технологическом университете" (ГОУВПО "КубГТУ") для приготовлении связующего компонента в виде эмульсии в воде используют смесь из масложирового фосфолипидного продукта и порошка из солода бобовых.

Для обогащения продукта органической формой селена и витамином B₁₂, увеличение срока хранения готовых колбасных изделий в "Восточно-Сибирском государственном технологическом университете"  предусматривает введение в измельченное мясное сырье в процессе посола биологически активной добавки «Селенпропионикс».

Для увеличения выхода готового продукта с улучшенными органолептическими показателями и повышенными сроками хранения в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Кубанском государственном технологическом университете" (ГОУВПО "КубГТУ") разработали способ, предусматривающий подготовку мясного сырья, его измельчение, посол, выдержку для созревания, смешивание рецептурных компонентов, куттерование, приготовление фарша, шприцевание, вязку батонов, обжарку, варку и охлаждение.

 С целью улучшения цвета колбас, снижение остаточного нитрита натрия в них и создание условий, способствующих сохранности колбас в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Воронежской государственной технологической академит (ВГТА) разработали способ, предусматривающий разделку говяжьих и свиных туш, их обвалку, жиловку с выделением односортного мяса, проведение посола одновременно с приготовлением фарша с введением нитрита натрия, красителя и тонким измельчением, шприцевание в оболочку и термообработку.

 

1.4. Использование  белковых препаратов в биотехнологии вареных колбас.

Применение белковых препаратов в колбасном производстве обусловлено следующими основными  факторами:

1. Компенсирование недостатка мышечного белка в фарше с целью сохранения или увеличения водосвязывающей, влаго- и жироудерживающей и структурообра зующей способностей фарша и его устойчивости;

2. Увеличение объема выработки продукции при одновременном снижении расхода мясного сырья на 1 т продукта;

3. Увеличение использования сырья с повышенным содержанием соединительной и жировой тканей, субпродуктов, мясной обрези и т. д.;

4. Стабилизация качества продукта;

5 .Повышение пищевой и биологической ценности продукта;

6. Снижение себестоимости сырья и продукта.

Классификация белковых препаратов представлена на схеме 2.

 

 

Схема 1. Классификации белковых препаратов

 

В течение многих десятилетий в технологии фаршевых мясопродуктов использовалось молоко цельное или обезжиренное с целью  улучшения вкуса, повышения выхода и стабилизации жировой фракции.  

В СевКавГТУ разработана технология использования концентрата сывороточно-белкового-углеводного «Лактобел» в технологии вареных колбасных изделий. В этом препарате часть лактозы изомеризирована в лактулозу, которая обладает бифидус-фактором, т.е. подавляет гнилостную микрофлору в кишечнике человека и способствует развитию молочнокислой (полезной) микрофлоры. 

В МГУПБ в 70-80гг. была разработана технология искусственно структурированных пищевых продуктов  на основе молочных, соевых белков и  плазмы крови с целью решения  вопросов по гелеобразованию.  
В последнее время в западных странах широко используют смеси молочных препаратов с гидролизатами на основе животного коллагенсодержащего сырья. Данные смеси за счет молочных, прежде всего сывороточных белков обладают высокой биологической ценностью и эмульгирующими свойствами, хорошей органолептикой, а за счет высоких гелеобразующих свойств гидролизатов на основе животного сырья хорошими гелеобразующими свойствами.