Совершенствование технологии мясных продуктов с использованием бактериальных стартовых культур

Успехи научных исследований в области биотехнологии повлек­ли за собой разработку новых технологий, позволяющих интенсифици­ровать производство мясных изделий, улучшить их органолептические свойства и значительно повысить гарантию выработки высококачест­венных продуктов, обеспечить более рациональную переработку вто­ричного сырья мясной промышленности и т.д. В последние годы во многих странах в мясной отрасли стали активно использовать старто­вые культуры, содержащие лактобациллы, микрококки, дрожжи, при производстве различных видов колбас, соленых продуктов, в том числе с привлечением низкосортного мясного сырья.

На основании методов биотехнологической модификации разра­ботаны ресурсосберегающие технологии полукопченых колбас, ветчи­ны и мясных рулетов и окороков.

Так, в США (пат. 3814817) для созревания сырокопченых колбас применяют промышленные стартовые культуры молочнокислых бакте­рий Lactobacillus, Pediococcus. Их поставляют на мясокомбинаты в виде замороженных концентратов или в сублимированном виде. Добавление чистых или смешанных в равных количествах культур молочнокислых бактерий и микрококков при производстве сухих колбас «Лефкас» обеспечивает значительное улучшение органолептических и структурно-механических свойств готового продукта.

В нашей стране д-р техн. наук И.А.Рогов, д-р техн. наук В.В. Хорольский и канд. техн. наук Н.Н. Цветкова предложили технологии сыровяленых колбас «Октябрьская» и «Юбилейная» с использованием стартовых культур Lactobacillus plantarum, Micrococcus caseolyticus и Debarycmyces cloeckery.

Специалистами ВНИИМПа (лаборатория гигиены производства и микробиологии) разработана технология полусухих сырокопченых колбас с применением бактериального препарата ПБ-МП. Данная тех­нология сокращает срок созревания колбас до 17-19 сут, повышает их выход до 68-69 %, расширяет диапазон используемого мясного сырья в рецептуре, снижает энергетические затраты на 20-24 %, увеличивает коэффициент использования климатических камер и обеспечивает вы­сокое качество продукции.

Стартовые культуры применяют также и при выработке вареных и полукопченых колбас. По мнению специалистов, целесообразнее проводить ферментацию на начальной стадии их изготовления, так как при термообработке создаются неблагоприятные условия для роста и размножения заквасочных культур. С учетом этого в Германии предло­жена технология производства вареной колбасы, предусматривающая поддержание на начальной стадии ее производства в течение 10-12 ч температуры 37 °С, оптимальной для развития заквасочных культур. После варки (в течение 1 ч до достижения температуры в центре батона 75 °С) получают благополучный с микробиологической точки зрения продукт. Готовые колбасы имеют более выраженные органолептические показатели по сравнению с продуктами, полученными без приме­нения заквасочных культур.

В нашей стране разработана технология варено копченой колба­сы с использованием бактериального препарата БП-ВКЛ, которая обес­печивает интенсификацию процесса производства, повышение качества и увеличение выхода готового продукта.

Некоторые учение рекомендуют изготавливать вареные и полу­копченые колбасы с частичной заменой мясных компонентов фарша белковыми добавками, полученными с помощью различных бактери­альных препаратов. Примером таких продуктов могут быть колбасы типа «Франкфуртская», технология которых предусматривала добавле­ние казеината (10 % от массы), полученного из обезжиренного молока и обработанного препаратом SSH-76.

Участие стартовых культур микроорганиз­мов в развитии специфического аромата и вкуса, а также в интенсификации цветообразования имеет особенно большое значение при произ­водстве соленых мясных продуктов. В Германии (пат. 3114913) пред­ложен способ изготовления соленых окороков в рассоле с культурой молочнокислых бактерий P. Pentosourens, размножающихся при темпе­ратуре ниже 16 °С. Заквасочную культуру вносят непосредственно в рассол при этой температуре. Через определенное время продукты жизнедеятельности бактерий вызывают снижение величины рН до 5,5, при которой обеспечиваются оптимальные условия посола, необходи­мый и равномерный цвет. Готовые сырокопченые изделия характери­зуются хорошими органолептическими показателями и стабильностью при хранении.

Специалистами ВНИИМПа предложена схема интенсифици­рованной технологии производства высококачественных окороков, основанная на применении шприцовочных рассолов со смесью определен­ных штаммов молочнокислых и денитрифицирующих микроорганизмов, предварительно выращенных на бульонах. При этом способе посола мяс­ное сырье попадает под непосредственное воздействие продуктов жизне­деятельности стартовых культур, что дает возможность направленно ис­пользовать микроорганизмы, способствующие ускоренному образованию специфического вкуса и аромата ветчины. На производство окороков в общей сложности затрачивается 6-7 сут вместо 14-15 дней, установлен­ных классической технологией для вареных окороков. При этом большая роль отводится молочнокислым бактериям, присутствующим при посоле свинины и свинокопченостей с хорошо выраженными органолептическими свойствами, в рассолах которых в качестве метаболитов молочнокислых бактерий присутствуют карбонилы, летучие жирные кислоты, аминокислоты и др.

Физиологическая активность молочнокислых бактерий находится в прямой зависимости от наличия питательных веществ в рассолах. В свежеприготовленном рассоле, представляющем собой раствор одних посолочных ингредиентов, молочнокислые бактерии не развиваются; в шестисуточном рассоле они претерпевают только лаг-фазу; в рассолах после 34-суточного посола они развиваются значительно энергичнее, однако полного цикла их развития не наблюдается. Молочнокислое брожение, обусловленное определенными видами молочнокислых бак­терий, протекает не однотипно и зависит от условий культивирования. Тип молочнокислого брожения в рассолах зависит от продолжительно­сти посола: в начале первой фазы брожения (на третьи сутки) оно носит спиртовой характер, к концу посола брожение становится близким к гомоферментативному типу. Поэтому продуцируемые метаболиты в рассолах сокращенного посола содержатся в меньших количествах и ином соотношении, чем в рассолах длительного использования.

Bersani С. и др. предложили применять стартовые культуры бак­терий при выработке из говядины соленых мясных продуктов типа «Брезаола». Говядину солят сухим способом, чередуя слой мяса со сло­ем соли (рассол образуется за счет выделяемого мясного сока). Про­должительность посола - 10 сут при температуре 2...6 °С. Первона­чально из старых рассолов выделяют колонии Planococcus и Arhtobacter, обладающие способностью преобразовывать нитраты в нитриты и осуществлять метаболитическую деятельность. Их использование при посоле в качестве заквасочных культур обеспечивает высокий уровень денитрификации (в том числе и при низких температурах), с после­дующим образованием однородной окраски и сокращением продолжи­тельности посола.

Одним из перспективных способов интенсификации технологи­ческого процесса является применение бактериальных концентратов молочнокислых заквасочных культур. И.И. Тимощук и Т.М. Шапошни­ковой разработана и утверждена нормативно-техническая документа­ция на продукты говяжьи копчено-вареные - шейку «Деснянскую» пер­вого сорта и рулет «Славутич» - с использованием бактериального кон­центрата «Ацидобакт». Добавление его в рассол увеличивает влагоудерживающую способность готового продукта, улучшает его конси­стенцию и повышает выход.

Важным направлением реализации биотехнологических методов в мясной промышленности является разработка принципиально новых ре­сурсосберегающих технологий, позволяющих более широко вовлекать в производство низкосортное мясное сырье, которое требует предвари­тельной обработки. Целенаправленное воздействие на сырье с высоким содержанием соединительной ткани стартовых культур микроорганиз­мов считается наиболее действенным, комплексно влияющим на органолептические свойства и пищевую ценность мясных продуктов.

В нашей стране разработана технология производства варено-копченых продуктов из мясного сырья с повышенным содержанием соединительной ткани, предусматривающая использование бактери­альных заквасочных культур из смеси штаммов молочнокислых бакте­рий Str. Diacetilactis и Lact. acidophilus, а также Lact. plantarum. Заквасочные культуры с пентонизирующей активностью размягчают мы­шечную и соединительную ткани в течение суток, улучшая тем самым консистенцию готового продукта. Другие штаммы, входящие в заква­ску, продуцируют антибиотические вещества, подавляющие рост неже­лательной микрофлоры (групп Е. coli, Proteus и др.).

Необходимую модификацию коллагенсодержащего сырья (желу­док, сухожилия крупного рогатого скота) обеспечивают бактериальные препараты из рода Penicillium roqueforti, оказывающие размягчающее действие на белки соединительной ткани. Добавление 10 % обработан­ного с их помощью сырья в фарш приводит к повышению его вязкости и стабильности, улучшению консистенции колбас.

В Германии G. Schiefer, W. Keiiner и К. Schone предложили и технологию изготовления мяса в формах с использованием жидкой микробиальной культуры SSH-76. Продукт имел хорошие консистен­цию, физико-химические и структурно-механические показатели. При­менение этой технологии гарантирует 100%-ное использование мясно­го сырья.

В настоящее время проводятся исследования, направленные на повышение пищевой ценности низкосортного мясного сырья путем внесения микробного белкового продукта. Предлагается, в частности, добавлять в фарш автолизированный дрожжевой экстракт (0,95-1,05 % от массы мяса) и триполифосфат натрия в соке цитрусовых. Содержа­ние триполифосфата натрия и дрожжевого экстракта в фарше соотно­сится как 0,5:1. С помощью данного способа можно значительно улуч­шить органолептические показатели низкосортного мяса, в результате чего, например, мясо голяшки будет по вкусу напоминать мясо с лопа­точной части. В. Mital и др. разработали метод получения пищевого продукта «Тетре», предусматривающий ферментацию растительных экстрактов. Продукт свободен от холестерина, богат витаминами и минеральными веществами, легко переваривается. Может использоваться как замени­тель животных белков и как добавка для улучшения пищевой ценности мясных продуктов.

Ферментацию с помощью микробиальных заквасочных культур применяют также для улучшения санитарно-гигиенического состояния продуктов убоя сельскохозяйственных животных с высоким уровнем контаминации. Так, в Финляндии на некоторых мясоперерабатываю­щих предприятиях практикуют использование молочнокислых бакте­рий семейств Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, способных выра­батывать молочную кислоту и некоторые другие кислоты, под действи­ем которых рН быстро снижается до 4,5, вследствие чего размножение санитарно-показательной микрофлоры прекращается, а с течением вре­мени она вообще погибает. Бактериальная ферментация может быть осуществлена при сравнительно низких затратах.

Таким образом, в соответствии с современными представлениями о механизме воздействия на мясное сырье стартовых культур в процес­се роста и вторичного метаболизма можно утверждать, что микроорга­низмы оказывают положительное влияние на технологические, органолептические и санитарно-гигиенические показатели мясного сырья и биологическую ценность готовых продуктов. С учетом этого Н.Н. Ли­патовым, И.А. Роговым, В.А. Алексахиной и др. /авт. св. СССР 168181/ были разработаны биотехнологические методы улучшения функцио­нальных показателей мясного сырья пониженного качества на основе использования перспективных штаммов стартовых культур микроорга­низмов. В частности, предложен метод улучшения качества готовых продуктов путем повышения устойчивости их окраски и одновремен­ного снижения дозы нитрита натрия. Посол осуществляют следующим образом. В измельченное мясное сырье, в том числе и низкосортное, вносят посолочные компоненты - поваренную соль, нитрит натрия, мо­лочную сыворотку, а также смесь заквасочных культур Micrococcus casloliticus (шт. 38) и Lactobacterium plantarum (шт. 31 и шт. 32) в соот­ношении 2:1:1. Количество соли берут в принятой концентрации, мо­лочную сыворотку вносят как источник лактозы, хорошо усвояемой заквасочными культурами. Нитрит натрия вводят в количестве 30 млн^-1 (при традиционной технологии 50 млн^-1). Сырье выдерживают в тече­ние 48 ч при комнатной температуре.

Оптимальная доза вносимого нитрита натрия установлена опыт­ным путем. Уменьшение дозы ниже 30 млн-¹ не обеспечивает получение устойчивой розовой окраски готового продукта, а доза 50 млн^-1 при сохранении устойчивой окраски не способствует значительному снижению остаточного количества нитрита натрия.

Наиболее полное использование вносимого нитрита натрия в ре­акции денитрификации достигается при введении в сырье Micrococcus casloliticus (шт.38), обладающего высокой денитрифицирующей актив­ностью. Вместе с тем эти денитрифицирующие микроорганизмы целе­сообразно применять в совокупности с молочнокислыми бактериями, так как последние обусловливают процесс брожения, выполняют роль донора электронов для реакции денитрификации и сдвигают величину рН в кислую сторону, в которой процесс денитрификации проходит интенсивнее и преимущественно с восстановлением нитритов до окиси азота, что исключает их участие в образовании канцерогенных веществ. Количество вводимых бактерий необходимо соотносить с общей начальной обсемененностью исходного сырья. Обычно в сырье присутст­вуют многие нежелательные микроорганизмы в количестве 10⁶-10⁷ кл/г, поэтому концентрация вносимых культур должна находиться в тех же пределах. Соотношение вносимых бактерий 2:1:1, т.е. два объема шт. 38 Micrococcus casloliticus и по одному объему шт. 31 и шт. 32 Lactobacterium plantarum, наиболее оптимально для предлагаемого способа посола. Micro­coccus casloliticus (шт. 38) имеет денитрифицирующие свойство, очень важное при посоле (особенно с пониженным содержанием нитрита в по­солочной смеси) для обеспечения устойчивой окраски готового продукта за счет интенсификации процесса цветообразования. Поэтому эта культу­ра введена в двойном количестве. Дальнейшее увеличение доли до трех частей нецелесообразно, так как и данного количества достаточно для по­лучения продукта с ярко-розовой окраской. Молочнокислые бактерии Lac­tobacterium plantarum (шт. 31 и шт. 32) являются активными кислотообра-зователями, а также антагонистами по отношению к санитарно-показательной микрофлоре. Антагонизм наиболее выражен у шт. 31, аро­матизирующая способность сильнее у шт. 32. При наличии в посолочной смеси молочной сыворотки биомасса бактерий возрастает в десятки раз. Следовательно, увеличение дозы молочнокислых бактерий, активно образующих молочную кислоту, может привести к нежелательному падению рН ниже 5,5, что отрицательно скажется на процессе денит­рификации. Внесение бактерий в соотношении 2:1:1 компенсирует влияние снижения добавок нитрита натрия на цветообразование, аро­мат и санитарно-гигиеническое состояние сырья при посоле.

В соответствии с патентом 2030884 (Н.Н. Липатов, В.А. Алекс&хи-на и др.) в процессе изготовления деликатесного продукта из ферменти­рованного мяса для активации действия пепсина и сокращения срока по-сола рекомендовано одновременно с посолочными ингредиентами вно­сить смесь заквасочньк культур, состоящую из Lactobacterium plantarum (шт. 31 и шт. 32) и Micrococcus casloliticus шт. 38 в соотношении 2:2:1 в концентрации 90 млн клеток в 1 г сырья. Использование данной смеси бактериальных культур обеспечивает проведение посола при температу­ре 12... 19 °С в течение 36-48 ч и, кроме того, способствует интенсифи­кации образования окраски и ее стабилизации, снижению количества остаточного нитрита натрия, повышению потребительских характери­стик и гигиенической безопасности продукта. Переваримость in vitro продукта, выработанного по данной технологии, составляла 20,5 мг ти­розина на 1 г белка (против 16,3 мг/г контрольного образца).

Коллективом отечественных ученых (Н.Н. Липатов, Н.Н. Нефе­дова, В.А. Алексахина и др.) предложен метод получения мясного про­дукта с применением направленно ферментированной микроорганиз­мами молочной сыворотки (патент 2084184). Сущность изобретения заключается в посоле мясного сырья в молочной сыворотке, предвари­тельно ферментированной микроорганизмами Bifidobacterium adolescentis МС-42 или Propionibacterium schermanii при значениях рН 4,5-5,3 в течение 70-72 ч. Образующиеся в процессе культивирования микроорганизмов биологически активные вещества в комплексе уско­ряют формирование вкусовых свойств и текстуры готовых продуктов. Микроструктурные исследования показали, что использование фермен­тированной микроорганизмами молочной сыворотки для посола мясно­го сырья приводит к увеличению набухания мышечных волокон (осо­бенно в случае использования пропионовокислых бактерий), ослабле­нию или исчезновению поперечной исчерченности, увеличению попе­речных микротрещин и щелевых промежутков с частичной фрагмента­цией волокон и выходом зернистой белковой массы под сарколемму между отдельными волокнами и пучками в результате лизиса из фиб­риллярных структур. Соединительно-тканные прослойки - гомогенные, набухшие, с участками фрагментации. Применение ферментированной бифидобактериями или пропионовокислыми бактериями молочной сы­воротки позволяет получать экологически безопасный продукт с хоро­шими функционально-технологическими свойствами при сокращенном сроке посола.

Дата добавления: 2015-10-21