Цель: изучить технологичессие процессы и способы переработки вторичного белкового сырья

На мясокомбинатах и убойных пунктах животноводческих ферм в значительных ко­личествах могут накапливаться ресурсы свиных шкур или их отходов. Известно, что сви­ная шкура составляет 9-13% мяса на костях. Отходы переработки свиных шкур (лоскут и обрезки шкур) практически не находят применения для пищевых целей. Однако имеются возможности использования этого некондиционного коллагенсодержащего сырья, напри­мер, для получения препаратов, обладающих высокими функционально- технологическими свойствами. Анализ отечественных и зарубежных литературных ис­точников, в том числе патентов, показал, что в настоящее время сложились разные на­правления использования кодлагенсо держащего сырья и ею отходов

Среди них можно выделить получение белково-жировых добавок, эмульсий; много­функциональных препаратов; структурированных продуктов (типа чипсов, жструдатов); желатина, выработку препаратов для парфюмерно-косметической промышленности, вете­ринарии. зоотехнии, медицины, производство кожевенной продукции В производстве мясных продуктов уже находят применение субпродукты (губы и пятачки, шкурка свиных голов, гортань с трахеей, печень, легкие, сердце)]. Способы переработки субпродуктов основаны на максимальной реализации функционально-технологических свойств входя­щих в их состав компонентов.

Известен способ обработки дермы крупного рогатого скота (КРС) 10%-иым раство­ром щелочи в присутствии сульфата или хлорида натрия при 20°С и последующего рас­творения в 0.5-1,0 М уксусной кислоте для получения коллагеповой массы или продуктом растворения коллаг ена.

Коллаген при высокой степени измельчения хорошо гидролизуется; набухает в сла­бых растворах электролитов, обладает жиропотдощающей способностью: после термооб­работки образует глютин и желаггозы с высокой влагосвязывающей и студнеобразующей способностями. С использованием этих свойств свиной шкурки были разработаны техно­логии новых мясных изделий: ветчины вареной ливерной, закусочных продуктов типа чипсов и др.

Представляют интерес способы получения универсальных продуктов из коллагенсо­держащего сырья, которые могут найти применение в производстве пищевой, фармацев­тической н медицинской продукции. Так, с использованием способа получения коллагеновых дисперсий, основанного на щелочной и последующей кислотной обработке вырабатывают съедобные оболочки и покрытия для продуктов. Он обеспечивает также получение полифункциональных препаратов независимо от вида сырья (шкуры, сухожилия, хрящи), которые могут служить гелеобразуюшими добавками, стаби­лизаторами эмульсий, дисперсий, пен.

Способ получении белковой эмульсии из свиной шкуры для мясных рубленых про­дуктов (заявка 2166858 РФ) включает измельчение сырья, выдерживание в реакторе при постоянном перемешивании и температуре 45-50 °С в 3-5 %-ном растворе поваренной со­ли. Раствор и сырье берут соответственно в соотношении 5-1: 6-1,5. После отстаивания эмульсию отделяют. Эмульсия характеризуется высокой конверсией белхов коллагековой и эластиновой фракций.

Способ технологичен, имеет низкую себестоимость. В технологии мясных продуктов используют свиную шкурку, получаемую при переработке свинины в колбасном произ­водстве. Специфические свойства коллагена вызывают необходимость предварительной ее обработки для снижения прочностных характеристик и улучшения функционально- технологических свойств.

Известны различные физические и химические способы воздействия на коллагенсо­держащее сырье. Часто используется его тонкое измельчение. Такой способ применяется при выработке эмульгированных мясных продуктов. Однако он энегрозатратен. В этом случае перспективна кислотная обработка, которая позволяет снизить прочность и уско­рить разваривание коллагенсодержащего сырья в составе мясного продукта.

Известны технологии обработки и улучшения качества свиной шкурки с помощью средств, включающих пищевые кислоты. Разработано специальное жидкое средство для набухания и размягчения коллагена - «Абастол» (величина pH 1 %-го раствора 2,5). После его воздействия свиную шкурку эмульгируют. В производстве колбасных изделий замена мясного сырья на соответствующее количество эмульсии допускается в пределах 5-20%

С учетом изложенного можно отметить, что отдельные виды коллагенсодержащего сырья, получаемые при убое скота на предприятиях малой производительности, исполь­зуются в производстве. Однако при наличии достаточных количеств сырья можно реко­мендовать такое направление его использования, как переработка соединительной ткани, включая субпродукты II категории, и крови в дисперсные системы {часты или эмульсии) для получения ливерных колбас, студней, низкосортных мясных изделий; производство пищевых ингредиентов, лечебно-профилактического действия, а также технической и кормовой продукции.

Разработан эффективный механический способ получения кормового препарата из коллагенсодержащего сырья (шкур и их обрезков) с помощью экструдера, оснащенного двойным винтовым шнеком со множеством зон нагрева и сменными фильерами (патент 5637237 США). Этот способ предусматривает возможность введения различных добавок (ароматизаторов, красителей) в готовый препарат.

Теория сбалансированного питания предполагает поступление в организм человека с пищей всех жизненно необходимых нутриенгов в оптимальном сооткошегош. Отметим важность исследований, направленных на использование в производстве продуктов пита­ния сырья, являющегося источником балластных белковых веществ животного происхож­дения.

Известно, что соединительнотканные компоненты обогащают продукты волокнами, аналогичными по физиологическому действию растительным, улучшают работу пищева­рительной системы человека, а также могут сорбировать нежелательные вещества. По­этому интенсивно развиваются биотехнологические способы комплексной переработки коллагенсодержащего сырья для получения экологически безопасной продукции направ­ленного действия с заданными качественными показателями.

В МГУПБ проведены комплексные исследования различных видов коллагенсодер­жащего сырья - рубца и губ крупного рогатого скота, обрезков свиных шкур.

Изучены особенности их строения и свойства для обоснования возможности моди­фикации гидролизом (щелочным или ферментативным) с целью последующего использо­вания в технологии мясных продуктов.

Одним из основных структурообразующих компонентов межклеточного вещества изучаемого сырья является коллаген - природный полимер сложного строения. Известно, что в состав соединительных тканей шкуры, кости, сухожилий, стромы внутренних орга­нов входит коллаген ' типа, характеризующийся волокнами высокой прочносги, а также обширной сетью межмолекудярных поперечных связей.

Показатели химического состава свидетельствуют о том, что такое сырье обладает высокими функционально-технологическими свойствами. Влагосвязьшающая способ­ность находится на высоком уровне (примерно соответствует мясному сырью). Имеющие­ся различия обусловлены наличием свободной и связанной влаги (адсорбционной, осмо­тической) с материалом и соотношением влаги с другими компонентами.

При определении структурно-механических свойств были устано&тены их значения только для рубца. Величины этих показателей для свиной шкуры и губ крупного рогатого скота превосходили максимальный предел диапазона измерений. Неполная изученность морфологических свойств снижает эффективность разработки технологий рационального нспо.тьзования сырья.

Особенности свойств свиных шкур обусловлены наличием различных структур, включающих высокомолекулярные соединения и белки — коллаген, эластин, кератин, а также гликопротеины и протеогликаны. Известно, что пищеварительные системы живот­ных организмов неспособны к деполимеризации кератинов, поэтому необходимо удалять щетину и волосяные фолликулы в процессе предварительной обработки коллагенсодер­жащего сырья. Поисковые исследования показали, что наиболее результативной при этом может бьпгь щелочно-солевая обработка.

Изучение микроструктуры коллагенсодержащего сырья позволило установить, что структурные элементы дермы (пучки коллагеновых волокон) свиных шкур плотно ском­понованы, образуют сложные переплетения, ориентированы в разных направлениях, что обусловливает их высокую прочность. Отмечена значительная разветвленность вторич­ных коллагеновых волокон, что обнаруживается в глубоких слоях дермы. Наличие хоро­шо развитых волосяных фолликул, в которых расположены корни щетины, проникающие на всю толщину шкуры, предопределяет, с одной стороны, определенную разрыхленность структуры, с другой — ее неоднородность, затрудняющую переработку. В структуре дер­мы наблюдаются жировые включения. Скопления липоцитов распространяются вдоль во­лосяных фолликул и далее к ее верхнему слою.

Микроструктура рубца крупного рогатого скота представлена всеми основными ви­дами тканей. Наличие соединительной ткани отмечали во всех его оболочках. Преоблада­ли соединительная и мышечная ткани, создающие своеобразный сложный «каркас»

Прочностные свойства рубца обусловлены слоем слизистой оболочки (значительное количество коллагеновых и эластиновых волокон) и поделнзиегой соединительнотканной основы, в которые включены плотно агрегированные пучки, идущие в основном диаго­нально под большим углом. Мышечная оболочка рубца включает два мощных слоя, раз­деленных прослойками рыхлой соединительной гкани. Серозная оболочка сформирована соединительнотканными элементами; снаружи эта оболочка покрыта слоем мезотелиаль- ных клеток.

Губы крупного рогатого скота включают слой разнонаправленных пучков волокон поперечно-полосатой скелетной мускулатуры с прослойками рыхлой соединительной ткани и элементов желез. Внешняя сторона губ покрыта кожей с волосами, потовыми и сальными железами, со стороны ротовой полости также располагаются слизистые и се­розные железы. Основную часть губ составляют мышечные волокна, характеризующиеся развитой системой толстых прослоек перимизия. Они включают большое количество коллагеновых волокон и соединительнотканных клеток, обусловливающих высокий уровень физико-механических свойств

Вопросы для самоконтроля

1. Что относится к вотричному белковому сырью?

2. Продукция, получаемая из вторичного белкового сырья.

3. Опишите способ получения белковой эмульсии из свиной шкуры

4. Охарактеризуйте различные виды коллагенсодержащего сырья.

5. Расскажите о применении различных видов коллагенсодержащего сырья.

Список литературы

1. Рогов, И.А. Технология мяса и мясных продуктов. – Т. 1. Общая технология мяса [Текст]/ И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Г.П. Казюлин – М.: Колос С, 2009. – 565 с. ISBN 978-5-9532-0643-3 (Кн. 1) ISBN 978-5-9532-0538-2.

2. Кайм Г. Технология переработки мяса. Немецкая практика [Текст]/ пер. с нем. Г.В. Соловьевой, А.А. Куреленкова. СПб.: Профессия, 2008. 488 с. ISBN 5-93913-088-7.

3. Данилова Н.С. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов [Текст]/Н.С. Данилова - М.: Колос, 2008. 280 с. IBSN 978-59532-0513-9.