СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНОГО ПРОДУКТА Российский патент 1999 года по МПК A23L1/314 A23L1/31 

Изобретение относится к мясной и птицеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения нетрадиционных добавок для производства мясных фаршевых изделий и других мясных продуктов.

Известны способы подготовки составного компонента мясных изделий [1 и 2] . По способу, описанному в [1], рис перед введением в фарш подготавливают следующим образом:
- подвергают инспекции с удалением ферропримесей;
- промывают и бланшируют в кипящей воде в течение 25 мин до увеличения его в массе до 250%;
- подают на измельчение сразу после бланширования.

По способу, описанному в [2], тепловую обработку растительного компонента рецептуры (перловая крупа) проводят в кипящей воде в течение 2-6 ч до полного размягчения крупы.

Однако после такой высокотемпературной и сравнительно длительной тепловой обработки крупы можно рассматривать только как составные компоненты рецептуры, основная задача внесения которых - понижение себестоимости мясного изделия за счет внесения недорогостоящего растительного компонента, в то время как возможность применения их свойств в измельченном виде как связующего компонента рецептуры фаршевых изделий не используется.

Наиболее близким решением к описываемому способу является способ подготовки связующего фарша, описанный в [3], согласно которому перловую крупу, пропущенную через магнитный сепаратор, просеянную и промытую, увлажняют водным раствором хлористого натрия при соотношении крупа:соль:вода - 1:0.2-0.3: -0.56-0.85 в течениe 6-7 ч, после чего 1-3 мин нагревают острым паром и вводят в мясную массу непосредственно после подготовки крупы. Ступенчатый - в два этапа - режим подготовки перловой крупы более мягкий, чем в 1-м и 2-м режимах, позволяет сохранить биологическую ценность перловой крупы и вследствие этого повысить пищевую и биологическую ценность, а также улучшить пластичность пастообразного готового продукта.

При подготовке крупы по известному способу [3] с целью максимального сохранения функциональной активности и перевода трудноусвояемых полисахаридов (гемицеллюлозы) в растворимое состояние используемое соотношение крупа:соль: вода является на практике малоприемлемым в силу того, что способность перловой крупы к набуханию в 1.5 раза выше, чем в предложенном способе, и вследствие этого в предложенном способе гидратация крупы, а следовательно, и полисахаридов будет неполной, и переход в растворимое состояние предположительно невозможен вследствие малого количества воды, так как при гидратации происходит в первую очередь набухание верхних поверхностных слоев клеточных стенок круп. Одновременно с этим необходимость использования на втором этапе обработки круп острого пара не только повышает себестоимость конечного продукта, но и усложняет технологический процесс предобработки с технологической точки зрения, а также вследствие зависимости производителя от посторонних источников теплоэнергоснабжения.

Еще одним из основных недостатков всех описанных способов обработки растительного сырья является денатурация белков и разрушение биологически активных веществ в крупах, приводящее к понижению переваримости и понижению биологической ценности готового продукта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка способа производства мясного продукта, в котором подготовка растительного рецептурного компонента способствует повышению биологической ценности и улучшению качества готового изделия при снижении затрат на его производство.

Технический результат, достигаемый при реализации способа, - снижение энергозатрат путем исключения применения острого пара на втором этапе подготовки, что снижает зависимость производителя от посторонних источников энергоснабжения, упрощение технологического процесса вследствие исключения технологически трудновыполнимых операций (подача острого пара).

Для достижения указанного выше технического результата способ производства мясного продукта, предусматривающий измельчение мясного сырья, подготовку растительного сырья, преимущественно перловой или рисовой крупы, введение компонентов согласно рецептуре при составлении мясного фарша, перемешивание и окончательную тепловую обработку, причем в качестве мясного сырья используют мясо механической обвалки, отличается тем, что увлажнение растительного сырья ведут при соотношении крупа:вода - 1:3, при этом температура воды составляет 20-25^oC, а время увлажнения 1-2 ч, а после увлажнения дополнительно проводят ферментацию растительного сырья ферментами с целлюлазной активностью при следующих режимных параметрах:
- температура - 40-50^oC;
- соотношение крупа:вода - 1:5;
- доза вносимого фермента - 0.2-0.05% к субстрату;
- pH среды - 5.2-5.6;
- продолжительность процесса 4-6 ч, а в мясную массу дополнительно вводят кусковое мясо.

Операция предварительного увлажнения круп является необходимой, так как конечная цель обработки растительного сырья состоит в максимальном сохранении нативных свойств растительных компонентов при максимальном ослаблении прочностных связей между труднопереваримыми полисахаридами (целлюлоза, гемицеллюлоза, гумми, пектин) для облегчения их дальнейшей ферментации.

Как известно, структурные полисахариды не гидролизуются полностью в толстом отделе кишечника человека, и при определенных условиях могут вызывать непереваримость пищи, а следовательно, возникновение диарей, вследствие чего неусваиваниe всех питательных веществ, поступающих с пищей. Ферментное преобразование структурных полисахаридов - перспективный путь в решении этой задачи. Oсобое место в этом процессе отводится микробным ферментам. Источники их практически не ограничены, дешевы: они глубоко практически преобразуют полностью целлюлозу, гемицеллюлозу и пектин.

При реализации заявляемого способа важное значение имеет выбор ферментного препарата микробиологического происхождения, в состав комплекса которого не входили бы протеолитические ферменты. Путем исследования ряда промышленных и экспериментальных препаратов выбран целловиридин Г20х-комплексный препарат промышленного производства (ТУ 9291-008-05800805-93), получаемый глубинным способом из культуры Т. Viride. В состав комплекса входит-1,4-b-глюканаза, целлобиогидролаза, целлобиаза, эндо-1,3-b-глюканаза, 1,3-b-глюканаза, ксиланаза.

В процессе исследовательской работы были апробированы различные дозы внесения препарата по отношению к субстрату и соответственно исследованы от 0,02 до 0,2% при обработке сырья. В результате экспериментальной проверки всех вариантов рекомендуется доза от 0,05 до 0,2% к субстрату. Такое количество фермента позволяет добиться приемлемого результата (структурно-механические свойства обрабатываемого объекта и переваримость in vitro). Увеличение дозы фермента приводит к сильному размягчению продукта, а ее уменьшение - к ухудшению структурно-механических характеристик и переваримости in vitro, и поэтому считается нецелесообразным.

Кроме того, уменьшение дозы вносимого ферментного препарата нецелесообразно, т. к. приводит к резкому снижению скорости реакции, а увеличение приводит к незначительному приросту редуцирующих веществ на 1 г субстрата. Это объясняется сложной природой субстрата, представляющего собой жесткую структуру из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина, погруженную в лигноуглеводную матрицу, связь с которой ковалентно осуществляется через гемицеллюлозу, и его слабой атакуемостью ферментами. Кроме того, повышение дозировки фермента экономически не оправдано.

Выбор соотношения крупа:вода = 1:5 обусловлено необходимостью эффективного ведения процесса гидролиза. Установлено, что в этом пределе значений гидромодуля наблюдается сравнительно высокая скорость реакции гидролитического расщепления некрахмалистых полисахаридов. При уменьшении гидромодуля резко падает скорость реакции. Дальнейшее увеличение концентрации ферментного препарата не приводит к заметному увеличению скорости реакции и накоплению продуктов гидролиза, что может быть обусловлено нерастворимостью фермента, а увеличение концентрации фермента нецелесообразно из экономических соображений.

Доведение pH среды до 5,2-5,6 необходимо, поскольку эти значения pH являются оптимальными для действия фермента, проявления его наивысшей каталитической активности, как следствие способствует максимальному накоплению редуцирующих веществ (РВ) в гидролизатах. Отклонение значений pH в сторону закисания или подщелачивания приводит к снижению каталитической активности фермента.

Температура, при которой рекомендуется вносить целловиридин Г20х и вести обработку, связана со специфическими физико-химическими свойствами конкретного фермента, то есть с его оптимальной областью гидролитической способности.

Температура выше 50^oC вызывает денатурацию самого фермента, а температура ниже 40^oC не дает нужного гидролитического эффекта и подавляет активность фермента. Поддержание температуры в диапазоне 40-50^oC на стадии ферментации способствует снижению энергозатрат процесса подготовки растительного компонента рецептуры, так как процесс ферментации идет при температуре всего на 20-30^oC выше температуры окружающей среды. Немаловажно и то, что практически исключена зависимость от посторонних источников энергоснабжения и отпадает необходимость в сооружении и эксплуатации сложных инженерных коммуникаций, по которым подается острый пар, необходимый при подготовке растительного сырья при реализации способа-прототипа.

Пример 1. Продукт производят следующим образом. Кусковое мясо измельчают на волчке с диаметром решетки 2-3 мм. Измельченное кусковое мясо и мясо механической обвалки солят и оставляют для созревания в посолочном отделении на 6-12 ч.

Перловую крупу пропускают через магнитоуловитель (сепаратор), промывают и оставляют на 2 часа в воде с температурой 20-25^oC при соотношении крупа: вода - 1:3, по истечении указанного времени оставшуюся воду сливают и доводят уровень воды до соотношения крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 40^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,2 и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,2, смесь выдерживают при постоянной температуре 4 ч.

Растительное сырье, обработанное по этому режиму, имеет очень размягченные стенки, и вся ферментированная крупа представляет собой вязкую монолитную массу.

После выполненных подготовительных операций все составные компоненты взвешивают и составляют фарш согласно рецептуре. Перемешивание сырья производят в куттер-мешалке, загружая ингредиенты в следующей последовательности: мясо кусковое измельченное, мясо механической обвалки, вода питьевая, мука пшеничная, оставшаяся по рецептуре соль, специи и пряности. На конечной стадии перемешивания фарша за 1-2 мин до окончания процесса добавляют специально обработанную и охлажденную крупу. Общая продолжительность обработки колбасного фарша 8-12 мин.

Готовый фарш шприцуют в колбасные оболочки и проводят термообработку согласно технологии вареных колбасных изделий.

Пример 2. Подготовку мясного и растительного сырья ведут по примеру 1. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 40^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,2, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 6 ч.

Пример 3. Подготовку мясного и растительного сырья ведут по примеру 1. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 45^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,2 и вносят при перемешивании раствор фермента целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 5 ч.

Пример 4. Подготовку мясного и растительного сырья ведут по примеру 1. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 50^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,2, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 4 ч.

Перловая крупа, обработанная согласно примерам 2-4, имеет хорошие структурно-механические показатели, а колбасные изделия, выработанные с добавлением растительного компонента, имеют хорошие органолептичеcкие характеристики и переваримость in vitro.

Пример 5. Подготовку мясного и растительного сырья ведут по примеру 1. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 50^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,2, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,05, смесь выдерживают при постоянной температуре 6 ч.

Режимы обработки перловой крупы (пример 5) имеют худшие показатели по работе резания, чем примеры 2-4, в силу того, что доза фермента недостаточна для полной ферментации клеточной стенки перловой крупы. Это сказывается и на органолептических показателях готового колбасного изделия и переваримости in vitro.

Пример 6. Подготовка мясного сырья и процесс приготовления колбасного фарша аналогичны примеру 1. Рисовую крупу пропускают через магнитоуловитель (сепаратор), промывают и оставляют на 1 ч в воде с температурой 20-25^oC при соотношении крупа: вода - 1:3, по истечении указанного времени оставшуюся воду сливают и доводят уровень воды до соотношения крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 40^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,6, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,2, смесь выдерживают при постоянной температуре 2 ч.

Пример 7. Подготовка мясного сырья и процесс приготовления колбасного фарша аналогичны примеру 1. Подготовку растительного сырья ведут по примеру 6. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 40^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,6, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 4 ч.

Режимы обработки по примеру 7 являются наиболее приемлемыми для производства нашего вида мясного изделия. Рисовая крупа обработанная по этим режимам имеет мягкую консистенцию, а колбасные изделия выработанные с рисовой крупой - хорошие органолептические характеристики.

Пример 8. Подготовка мясного сырья и процесс приготовления колбасного фарша аналогичен примеру 1. Подготовку растительного сырья ведут по примеру 6. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 45^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,6, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 3 ч.

Пример 9. Подготовка мясного сырья и процесс приготовления колбасного фарша аналогичны примеру 1. Подготовку растительного сырья ведут по примеру 6. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 50^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,6, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,1, смесь выдерживают при постоянной температуре 2 ч.

Пример 10. Подготовка мясного сырья и процесс приготовления колбасного фарша аналогичны примеру 1. Подготовку растительного сырья ведут по примеру 6. Гидратированное сырье заливают водой в соотношении крупа:вода - 1:5, подогревают до температуры 50^oC в электроварочном котле с мешалкой или на водяной бане, pH среды 5,6, и вносят при перемешивании раствор фермента - целловиридин Г20х в количестве 0,05, смесь выдерживают при постоянной температуре 4 ч.

Режимы обработки рисовой крупы согласно примерам 6,8,9,10 являются неприемлемыми в силу того, что процесс ферментация проходит неполностью, и рисовая крупа остается жесткой в центре зерна, и дальнейшая технологическая обработка растительного сырья как составного компонента колбасного изделия по технологическим режимам вареных колбас не улучшает его структурно-механические свойства, вследствие чего ухудшаются органолептические характеристики готового изделия (консистенция).

Предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: предусматривается использование экологически чистого ферментного препарата микробного происхождения, отличающегося сравнительно малой стоимостью, обладающего высокой специфичностью к гидролизу труднопереваримых полисахаридов, малой продолжительностью процесса ферментации по сравнению с прототипом, повышение биологической ценности растительного сырья из-за преобразования полисахаридов клеточных стенок перловой и рисовой круп в низкомолекулярные полимеры, которые характеризуются лучшей переваримостью и более высокой скоростью усвоения.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1395272, кл. A 23 L 1/31.

2. ОСТ 49 190-82. Изменение N 1 "Колбасы ливерные".

3. Авторское свидетельство СССР N 1695873, кл. A 23 L 1/31.

Изобретение относится к мясной и птицеперерабатывающей промышленности и предназначено для производства мясных фаршевых изделий, а также других мясных продуктов с нетрадиционными добавками повышенной биологической ценности. Способ предусматривает измельчение мясного сырья, подготовку крупы, включающую увлажнение при соотношении крупа:вода = 1:3 при температуре воды 20 - 25°С в течение 1 - 2 ч, после чего проводят обработку крупы ферментами с целлюлазной активностью в течение 4 - 6 ч при соотношении крупа:вода = 1:5 при дозе вносимого фермента 0,2 ⇄ 0,05% к субстрату и температуре 40 - 50°С с рН среды 5,2 - 5,6. Далее вводят компоненты согласно рецептуре, а при составлении мясного фарша дополнительно вводят кусковое мясо. Затем ведут перемешивание и окончательную тепловую обработку с получением готового продукта. При реализации данного способа снижаются энергозатраты на производство, что снижает зависимость производителя от посторонних источников энергоснабжения, при этом упрощается технологический процесс вследствие исключения технологически трудновыполнимых операций (передача острого пара).

Способ производства мясного продукта, предусматривающий измельчение мясного сырья, подготовку крупы, включающую увлажнение, введение компонентов согласно рецептуре при составлении мясного фарша, перемешивание и окончательную тепловую обработку, отличающийся тем, что увлажнение крупы ведут при соотношении крупа : вода, равном 1 : 3, при этом температура воды составляет 20-25^oC, время увлажнения 1-2 ч, после увлажнения дополнительно проводят ферментативную обработку крупы в течение 4-6 ч ферментами с целлюлазной активностью при соотношении крупа : вода, равном 1 : 5, доза вносимого фермента 0,05 - 0,2% к субстрату, температура которого 40 - 50^oC, рН среды 5,2 - 5,6, при составлении мясного фарша дополнительно вводят кусковое мясо.