СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЯСНОГО ФАРША ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2002 года по МПК A23L1/317 A23L1/314 A23L1/29 

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к технологии фаршевых мясных продуктов с применением добавок, обогащенных физиолологически активными веществами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления мясного фарша для производства мясных фаршевых изделий, например мясных хлебов, включающий подготовку, измельчение и посол сырья, приготовление, формование и термическую обработку фарша (Справочник технолога колбасного производства/ И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Б.Е. Гутник и др. - М. : Колос, 1993. - С. 187-191; 118-123).

Недостатками технического решения являются: относительно невысокая массовая доля белка и высокая - жира в мясных продуктах, недостаточная сбалансированность амино- и жирнокислотного состава мясных продуктов, высокая стоимость основного мясного сырья, невозможность их использования в лечебно-профилактических пищевых рационах.

Технической задачей изобретения является повышение биологической ценности продуктов, обогащение их физиологически активными биополимерами, а также расширение функциональных возможностей маловостребованного в пищевых целях низкосортного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе приготовления мясного фарша для производства лечебно-профилактических продуктов, включающем подготовку, измельчение и посол сырья, приготовление, формование и термическую обработку фарша, новым является то, что в фарш дополнительно вносят коллагеновый полуфабрикат в количестве 5-25% к его массе, полученный из вторичного коллагенсодержащего сырья, обработанного ферментными препаратами, а также картофель в количестве 2-3% к массе фарша.

Технический результат выражается не только в достижении поставленной задачи, но и в рациональном использовании вторичного коллагенсодержащего сырья, экономии основного мясного сырья, повышении рентабельности и улучшении экологичности производства за счет обеспечения безотходности технологии.

В создании новых функциональных продуктов питания с учетом профессионально-возрастных и региональных особенностей потребителей большую роль играет выпуск разнообразных продуктов, обогащенных балластными веществами (БВ), которые являются физиологически необходимыми компонентами рационов. Один из видов БВ - неутилизуемые человеческим организмом элементы соединительных тканей животных (коллаген; глюкозамины или мукополисахариды). Недостаток в пище БВ способствует появлению почечно-каменной болезни, диабета, заболеваний кишечника, сердца, сосудов, ожирения, запоров и др. Многолетние наблюдения разных исследователей подтверждают благоприятное воздействие БВ на метаболизм углеводов в желудочно-кишечном тракте, предотвращение развития рака толстой кишки, а также других заболеваний сердечно-сосудистой и пищеварительной систем человека.

Элементы соединительной ткани обладают катионообменными свойствами, способствуют выведению из организма разнообразных токсикантов, включая токсичные метаболиты и антропогенные загрязнения, участвуют в регуляции холестеринового обмена. Коллагены соединительных тканей являются важными компонентами пищевых рационов и диет, стимулируя сокоотделение и перистальтическую функцию кишечника, оказывая благоприятное влияние на состояние полезной микрофлоры.

Коллагеновые полуфабрикаты получают из вторичного коллагенсодержащего сырья (отходов жиловки говядины или других видов мяса, отходов кишечного и шкуросырья) путем его обработки специальными препаратами протеолитических ферментов или композициями протеолитических и липолитических ферментных препаратов.

Оценка общего химического состава коллагеновых полуфабрикатов (табл. 1) показывает, что они являются богатыми источниками очищенных коллагеновых белковых фракций.

В соответствии с требованиями сертификации коллагеновые полуфабрикаты исследованы на безвредность по содержанию солей тяжелых металлов, нитрат- и нитрит-ионов, хлороргнических пестицидов (табл. 2); установлено их полное соответствие отечественным и европейским стандартам.

Результаты оценки степени атакуемости животных белков пищеварительными ферментами в условиях, приближенных к физиологическим, представлены на фиг. 1, откуда видно, что уровень накопления тирозина при гидролизе белков в составе мясных продуктов на основе мышечной ткани, с одной стороны, и коллагеновых масс, с другой, характеризуется двумя группами значений: 67-88 и 8-29 мкг/см³ (коллагеновые полуфабрикаты на основе: 1 - гольевого спилка шкур КРС по традиционной технологии; 2 - отходов кишечного сырья КРС; 3 - мездры шкур КРС; 4 - отходов жиловки говядины; мясопродукты: 5 - свинина мясная; 6 - консервированная говядина; 7 - говядина; 8 - баранина). Это позволяет классифицировать коллагеновые полуфабрикаты как функциональные аналоги пищевых волокон в рационах.

В технологии мясных продуктов важнейшими являются такие функционально-технологические свойства (ФТС), как водосвязывающая способность (ВСС), влагоудерживающая способность (ВУС), жироудерживающая способность (ЖУС), стабильность мясных эмульсий (СЭ). В качестве объектов исследования использованы мясные фарши на основе свинины жирной и говядины высшего, первого, второго сортов с массовой долей замены на коллагеновый полуфабрикат от 0 до 35%, полученный ферментной обработкой смеси жилок и сухожилий, выделяемых при жиловке говядины. Экспериментальные данные представлены в табл. 3. ВУС модельных фаршей растет с увеличением массовой доли коллагенового полуфабриката. Исходные варианты модельных фаршей имеют ВУС на уровне 93-95%, тогда как с увеличением массовой доли замены основного мясного сырья на коллагеновый полуфабрикат ВУС возрастает от 96 до 99,9%. С ростом массовой доли коллагенового полуфабриката в модельных фаршах наблюдается рост ЖУС, причем замена основного сырья на коллагеновый полуфабрикат более целенаправленно влияет на возрастание ЖУС фаршей на основе свинины. Для технологии мясных продуктов значение имеет стабильность получаемых эмульсий. При увеличении массовой доли коллагенового полуфабриката в системе СЭ в зависимости от основного компонента системы возрастает на 1,6-3,0%.

Аналогичные результаты получены и при исследовании ФТС мясных фаршей при использовании коллагеновых полуфабрикатов из других видов вторичного коллагенсодержащего сырья: черевы свиной, отходов кишечного сырья крупного рогатого скота, мездры крупного рогатого скота и т.д.

Таким образом, модельные фарши с различной массовой долей коллагенового полуфабриката имеют функциональные свойства, которые в большинстве случаев превосходят аналогичные показатели контрольных образцов (по прототипу) и поддаются целенаправленному регулированию. При этом использование коллагеновых полуфабрикатов позволяет дозированно обогащать мясные фаршевые продукты соединительнотканными аналогами пищевых волокон, придавая им диетические и лечебно-профилактические свойства. Однако чрезмерное увеличение массовой доли коллагена может привести к снижению биологической ценности белковой системы продукта.

Расчет рецептур продуктов вели на ЭВМ IBM PC с использованием стандартной программы EXSEL. С учетом удовлетворения физиологической потребности организма в белке на первом этапе проводили моделирование белкового и аминокислотного составов продуктов с использованием обобщенного способа расчета содержания аминокислот в продукте по предложенной И.А. Роговым и Н.Н. Липатовым (младшим) формуле

где А - массовая доля j-ой аминокислоты в суммарном белке проектируемого мясопродукта, г/100 г белка;
х - массовая доля i-го компонента в продукте, доля ед.;
Р - массовая доля белка в i-ом компоненте, %;
а - массовая доля j-ой аминокислоты в i-ом компоненте, г/100 г белка;
Y - массовая доля в рецептуре основных замененных компонентов, доля ед.

Задача оптимизации состояла в том, чтобы получить рецептурные композиции, полноценные по аминокислотному составу, то есть чтобы ни одна из аминокислот продукта не была лимитирующей. В качестве эталона для сравнения использовали "идеальный белок" по шкале ФАО/ВОЗ.

Вторым этапом обоснования состава сырьевых ингредиентов являлся расчет липидных фракций рецептурных композиций. В качестве критериев использовали общую массовую долю жира в продукте и соотношение входящих в него жирных кислот. С медико-биологической точки зрения принимали оптимальное соотношение жира и белка в мясном продукте 1:1. Что касается состава непосредственно жировой фракции, то за физиологически обоснованное принимали соотношение насыщенных (НЖК), мононенасыщенных (МНЖК) и полиненасыщенных (ПНЖК) жирных кислот, равное 3:6:1.

В качестве компонентов растительного происхождения были использованы морковь, свекла и картофель. Композиций, не лимитированных по аминокислотному скору, со свеклой и морковью получить не удалось, так как они не могли скомпенсировать недостаток в коллагене некоторых аминокислот (триптофана и цистина). Наоборот, композиции, среди компонентов которых был картофель в сочетании с говядиной второго сорта и небольшой массовой долей коллагеновой массы (5 и 8%), отличаются полноценностью аминокислотного состава.

Производство мясных продуктов осуществляют на базе традиционных технологий. Дополнительным элементом является включение в технологическую схему операций по производству коллагеновых полуфабрикатов.

Способ осуществляется следующим образом.

Для получения коллагенового полуфабриката вторичное коллагенсодержащее сырье, например смесь жилок и сухожилий, выделяемых при жиловке говядины, сортируют, промывают в проточной воде 5-10 мин, измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, смешивают с водой в соотношении 1:2, нагревают до температуры 37-40^oС. Дальнейшую обработку проводят ферментными препаратами в емкости с мешалкой и рубашкой. Ферментные препараты вносят в реакционную смесь в виде порошка из расчета: мегатерин - 0,10-0,15% к массе сырья, липоризин ГЗх - 1,0-3,0% к массе сырья. Ферментную обработку сырья проводят в течение 2,5-3,0 ч при указанных температурных режимах. рН среды естественный (7,2-7,8). По истечении времени обработки раствор сливают, сырье промывают проточной водой, с которой удаляются балластные компоненты и ферменты, в связи с чем не требуется их дополнительной инактивации. Для получения однородной мелкодисперсной коллагеновой массы обработанное ферментами сырье гомогенизируют в гомогенизаторе любой марки и затем охлаждают в теплообменнике до температуры 4-8^oС.

Мясные фаршевые изделия вырабатывают в соответствии с традиционной технологической схемой производства вареных колбас или мясных хлебов. Подготовленное и взвешенное с точностью до 0,01 кг в соответствии с рецептурой сырье загружают в куттер или другую машину тонкого измельчения периодического или непрерывного действия в последовательности: нежирное мясное сырье, измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 2-6 мм: говядину высшего, первого или второго сортов, часть холодной воды (льда), раствор нитрита натрия (если он не был внесен при посоле сырья), нежирную свинину, коллагеновый полуфабрикат и яйца куриные (если они предусмотрены рецептурой). После 3-5 мин перемешивания вводят полужирную или жирную свинину, пряности и обрабатывают фарш еще 3-5 мин. За 2-5 мин до конца обработки вносят картофель, измельченный на волчке с диаметром решетки 2-4 мм, и пшеничную муку. Общая продолжительность обработки фарша на куттере или куттере-мешалке 8-12 мин. Для стабилизации функционально-технологических свойств системы на последней стадии добавляют снег или лед. Температура готового фарша 12-15^oС.

Готовый фарш направляют на формование. Термическую обработку и охлаждение ведут в точном соответствии с технологическими инструкциями по производству вареных колбас или мясных хлебов.

Способ поясняется примерами.

Примеры компонентного состава не лимитированных по аминокислотному скору рецептурных композиций приведены в табл. 4 (норма добавления воды (льда) в фарш мясных хлебов составляет 15-20% к массе куттеруемого сырья).

Пример 1. При получении мясного фарша для производства мясных хлебов за основу использовали рецептурную композицию 1. При этом предварительно готовили и смешивали сырье согласно описанию (см. выше): 52 кг говядины жилованной 1 сорта, 5 кг коллагенового полуфабриката из отходов жиловки говядины (смеси жилок и сухожилий), 40 кг свинины жилованной полужирной, пряности и материалы: перец черный молотый 85 г, орех мускатный молотый 55 г, сахар-песок 110 г, 5 кг муки пшеничной. Затем вели обработку согласно действующим технологическим инструкциям по производству мясных хлебов, включая формование с помощью вакуумного шприца в формы из нержавеющего металла, предварительно смазанные свиным топленым жиром. Масса фарша в форме 2 кг. Фарш в формах запекали в ротационной печи при постоянном режиме запекания при 130^oС в течение 150 мин до достижения температуры в центре изделия 70±1^oС. Охлаждение при 4^oС до температуры в толще хлеба от 0 до 15^oС.

Пример 2. За основу использовали рецептурную композицию 3. Предварительно готовили и смешивали сырье согласно описанию, используя 67 кг говядины жилованной второго сорта, 10 кг коллагенового полуфабриката из отходов кишечного сырья крупного рогатого скота, 20 кг свинины жилованной жирной, 150 г глюкозы, 100 г перца черного молотого, 100 г перца душистого молотого и 2 кг муки пшеничной. Дальнейшую технологическую обработку вели по примеру 1.

Пример 3. За основу использовали рецептурную композицию 4. Готовили и смешивали сырье согласно описанию, используя 55 кг говядины жилованной высшего сорта, 15 кг коллагенового полуфабриката из отходов жиловки говядины (смеси жилок и сухожилий), 15 кг свинины жилованной нежирной, 15 кг свинины жилованной жирной, 250 г смеси пряностей 1. Формование, термическая обработка, охлаждение - согласно примеру 1.

Пример 4. За основу использована рецептурная композиция 5. Для приготовления фарша готовили и смешивали сырье согласно описанию: 35 кг говядины жилованной высшего сорта, 20 кг коллагенового полуфабриката из отходов черевы свиной, 35 кг свинины жилованной нежирной, 10 кг свинины жилованной жирной, 350 г смеси пряностей 2. Дальнейшие технологические операции - согласно примеру 1.

Пример 5. За основу использована рецептурная композиция 6. Готовили и смешивали сырье согласно описанию: 50 кг говядины жилованной высшего сорта, 25 кг коллагенового полуфабриката из отходов кишечного сырья крупного рогатого скота, 25 кг свинины жилованной нежирной, 250 г смеси пряностей 1. Формование, термическая обработка, охлаждение - согласно примеру 1.

Свойства полученных фаршей, изготовленных по предложенным примерам и по прототипу, иллюстрируются фиг.2-5 (1 - рецептурная композиция 1, 5% коллагенового полуфабриката; 2 - рецептурная композиция 3, 10% коллагенового полуфабриката; 3 - рецептурная композиция 4, 15% коллагенового полуфабриката; 4 - рецептурная композиция 5, 20% коллагенового полуфабриката; 5 - рецептурная композиция 6, 25% коллагенового полуфабриката; 6 - хлеб мясной "Ветчинный", 7 - хлеб мясной "Чайный").

Из данных, представленных на фиг.2-5, видно, что практически во всех случаях идет улучшение функционально-технологических свойств фаршей при внесении коллагеновых полуфабрикатов в количестве 5-25% к массе фарша. Значения ЖУС рецептурных композиций находятся в пределах 91-95%, в то время как ЖУС контрольных образцов (по прототипу) не превышает 91%. Наиболее высокие значения ЖУС (95%) наблюдаются у рецептурных композиций с массовой долей коллагеновой массы 5-15%. ЭС практически одинакова у смоделированных рецептурных композиций и контрольных образцов. СЭ у рецептурных композиций с добавлением коллагенового полуфабриката составляет 95,2-97,0%, в то время как хлебов мясных "Ветчинного" и "Чайного" - 93,34 и 96% соответственно. Наибольшие значения СЭ имеют рецептурные композиции с массовой долей коллагенового полуфабриката 5 и 15%. Значения ВСС составляют 63,75-67,85%, в то время как у контрольных образцов соответственно 61,71 и 64,87%.

Свойства готовых продуктов, изготовленных по предложенным примерам, и по прототипу, иллюстрируются табл. 5-7. В табл. 5 представлены результаты расчета аминокислотного скора, в табл. 6 - данные о жирнокислотном составе компонентов и показатели жировой фракции.

Разработанные рецептурные композиции не лимитированы по аминокислотному составу, в большей степени приближенны к аминокислотному составу "идеального" белка в соответствии с рекомендациями ФАО/ВОЗ.

Результаты показывают, что смоделированные рецептурные композиции с использованием коллагенового полуфабриката в большей степени соответствуют оптимальному соотношению жир:белок (отклонение от оптимума колеблется от 0 до 40%), чем стандартизованные рецептуры, для которых отклонение от оптимума составляет 170-340%. Наиболее удачными в этом плане являются рецептурные композиции с массовой долей коллагенового полуфабриката 5 и 8%. Жирнокислотный состав разных композиций различаются несущественно, при этом соотношение МНЖК и ПНЖК в большей степени удовлетворяет физиологически обоснованному соотношению в смоделированных рецептурных композициях, чем в стандартизованных рецептурах.

Физико-химические показатели готовой продукции приведены в табл. 7. Органолептические характеристики полностью соответствуют предъявляемым требованиям стандарта (ГОСТ 23760).

Мясные фаршевые изделия, приготовленные с использованием коллагенового полуфабриката в количестве менее 5% к массе фарша, имеют уровень функционально-технологических свойств фаршей и качества, не уступающие прототипу, однако при этом не достигается экономического эффекта, связанного с экономией основного мясного сырья, и не происходит обогащения продуктов соединительнотканными аналогами пищевых волокон, то есть продукты не обладают лечебно-профилактическим эффектом при систематическом употреблении.

Изделия, приготовленные с использованием коллагенового полуфабриката в количестве, превышающем 25% к массе фарша, имеют приемлемый уровень функционально-технологических свойств фаршей и физико-химических показателей готовых изделий, однако не являются сбалансированными по аминокислотному составу (лимитирующие аминокислоты - триптофан и цистин).

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества:
- сбалансированный состав незаменимых аминокислот, обеспечивающий более эффективное использование белка продукта на удовлетворение анаболических потребностей организма;
- более сбалансированный жирнокислотный состав;
- снижение доли жира при увеличении доли белка, пониженная энергетическая ценность, обогащение физиологически активными веществами в форме соединительнотканных аналогов пищевых волокон обусловливают лечебно-профилактический эффект продуктов при их систематическом употреблении. Продукты могут употребляться в составе рационов с профилактической или диетической целью для коррекции состояний, вызванных недостаточным потреблением пищевых волокон, могут быть рекомендованы: в качестве компонентов рационов геродиетического питания для лиц пенсионного возраста, для лечебно-профилактических пищевых рационов в местах радиационного заражения, в связи с чем могут быть реализованы в регионах с повышенным радиационным фоном;
- расширение функциональных возможностей маловостребованного в пищевых целях низкосортного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности с целью его рационального использования;
- улучшение экологического состояния производств за счет внедрения малоотходных технологий;
- повышение рентабельности производства новых видов изделий в среднем на 19% по сравнению с их производством по традиционным рецептурам и технологиям.

Коллагеновые полуфабрикаты могут быть использованы также в качестве функциональной добавки при производстве вареных колбас, паштетов, других видов фаршевых изделий. Специфика производства продукции зависит от группового ассортимента изделий.

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к технологии фаршевых мясных продуктов с применением добавок, обогащенных физиологически активными веществами. Способ включает подготовку, измельчение и посол сырья, приготовление, формование и термическую обработку фарша. При этом в фарш дополнительно вносят коллагеновый полуфабрикат в количестве 5-25% к его массе, полученный из отходов жиловки говядины или отходов кишечного сырья, обработанных ферментными препаратами мегатерином и липоризином ГЗх, а также картофель в количестве 2-3% к массе фарша. В результате повышается биологическая ценность продуктов путем обогащения их физиологически активными биополимерами, а также расширяются функциональные возможности маловостребованного в пищевых целях низкосортного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности. 1 з.п.ф-лы, 5 ил., 7 табл.

1. Способ приготовления мясного фарша для производства лечебно-профилактических продуктов, включающий подготовку, измельчение и посол сырья, приготовление, формование и термическую обработку фарша, отличающийся тем, что в фарш дополнительно вносят коллагеновый полуфабрикат в количестве 5-25% к его массе, полученный из отходов жиловки говядины или отходов кишечного сырья, обработанных ферментными препаратами мегатерином и липоризином ГЗх. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно используют картофель в количестве 2-3% к массе фарша.