Способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов

Способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в мясной промышленности, в частности как пищевая добавка, используемая при производстве мясных продуктов.

Известен способ получения пищевой добавки при обработке говяжьего рубца чистыми культурами Lactobacterium casei и бактериальным препаратом «Биатрибут», видовой состав препарата: Str. Lactis, Str. Diacetilactis, Str. Cremoris, Leus Citrovorum (журнал «Мясная индустрия», №8, 2004, с.27-29).

Недостатком способа получения пищевой добавки является низкое содержание углеводов в рубце, необходимых для питания этих видов микроорганизмов, в связи с чем, к измельченному рубцу добавляется пшеничная мука в количестве 5% от массы рубца для обеспечения углеводного питания и тем самым количество полноценного белка снижается.

Известен способ получения пищевой добавки, в котором для обработки говяжьего рубца применяют бактериальный препарат, содержащий живые культуры молочнокислых микроорганизмов стафилококков и педиококков, который включает штаммы Lactobacillus sakei LSK-104, Lactobacillus plantarum 22/2, Staphylococcus xylosus SPHYX-45, Pediococcus pentosaceus PDA-55 в равном процентном соотношении (RU патент №2367685, МПК C12N 1/20, опубл. 20.09.2009 г.).

Недостатком данного способа является специфический запах говяжьего рубца.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения пищевой добавки при технологии производства рубленых полуфабрикатов, где предусматривается биотехнологичская обработка говяжьего рубца кисломолочным продуктом, содержащим микробную ассоциацию кефирных грибков, при соотношении рубец: биомасса 2:1 при температуре 0-4°С с выдержкой 1-1,5 часа с последующим добавлением карбоната натрия в количестве 1 г на 100 г говяжьего рубца до рН 5.8-6,0, а также белки, жиры, углеводы, витамины группы В, аскорбиновую кислоту, органические кислоты, минеральные вещества, лактобактерии: мезофильные 2×10² КОЕ/г и термофильные 1×10⁵ KOE/г. Перед биотехнологической обработкой говяжий рубец очищают от загрязнений, промывают водой, измельчают (см. RU патент №2377931, MПK A23L 1/312, 1/317, опубл. 10.01.2010 г., бюл. №1).

Недостатком указанного способа является то, что после биотехнологической обработки говяжьего рубца получается биомасса в пастообразном состоянии, которая имеет специфический запах рубца, небольшие сроки хранения, и использование ее в таком виде в производстве мясных продуктов является не рациональным, поскольку требуется постоянное приготовление данной биомассы.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения сухой натуральной пищевой добавки из говяжьего рубца.

Техническим результатом изобретения является получение натуральной пищевой добавки тонкой структуры в виде рыхлой муки, увеличение срока ее хранения, возможность использования ее в рецептурах при производстве различных групп мясных продуктов: колбасные изделия, паштеты, рубленые полуфабрикаты, фаршевые консервы с повышением биологической ценности продуктов.

Технический результат достигается тем, что в способе получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов, предусматривающем подготовку говяжьего рубца, включающую очистку, промывку, измельчение на волчке с диаметром решетки 2-3 мм, биотехнологическую обработку путем замачивания в белковом продукте, содержащем микробную ассоциацию кефирных грибков при соотношении рубец: биомасса 2:1, при температуре 0-4°С, согласно изобретению перед измельчением рубец выдерживают в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 минут, после чего его промывают, биотехнологическую обработку рубца проводят в течение 1,5-2,5 часов, полученную в пастообразном состоянии биомассу из говяжьего рубца повторно измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, а затем проводят ИК-сушку в режиме конвекция при температуре 63-66"С в течение 120-140 мин и измельчают до порошкообразного состояния.

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются:

- обработка говяжьего рубца в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 минут перед измельчением позволяет удалить специфический запах говяжьего рубца и частично его тендеризировать;

- проведение биотехнологической обработки говяжьего рубца в течение 1,5-2,5 часов позволяет увеличить степень биотрансформации рубца и получить более рыхлую пищевую добавку;

- повторное проведение измельчения полученной в пастообразном состоянии биомассы из говяжьего рубца на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм позволяет разрыхлить массу и удалить излишнюю влагу;

- проведение ИК-сушки в режиме конвекции при температуре 63-66°С в течение 120-140 мин позволяет получить продукт с высокими органолептическими показателями (4,1 балла), желто-сероватым цветом, рыхлой консистенцией, с содержанием влаги 7,5-8% и выходом 19-19,5%;

- измельчение до порошкообразного состояния в виде рыхлого порошка и получение сухой натуральной пищевой добавки позволяет хранить ее длительный период времени (от 6 до 24 месяцев при температуре 0-12°С) и использовать в мясоперерабатывающей промышленности.

Именно заявляемые технологические приемы предлагаемого изобретения позволяют нивелировать специфический запах говяжьего рубца, получить сухую натуральную пищевую добавку с длительным сроком хранения, с возможностью использования ее в рецептурах различных групп мясных продуктов: колбасные изделия, паштеты, рубленые полуфабрикаты, фаршевые консервы с повышением биологической ценности продуктов.

Экспериментальным путем было подобрано время биотехнологической обработки говяжьего рубца, а именно в течение 1,5-2,5 часов, так как за этот промежуток времени происходит процесс биотрансформации, в результате чего изменяется его микроструктура. Значительным изменениям подвергается мускульная оболочка, это объясняется расщеплением белков соединительной ткани - коллагена и возможно эластина. Кроме того, микробиальная биомодификация в композиции сопровождается изменением рН в кислую сторону за счет образования в основном молочной кислоты в процессе углеводного обмена молочнокислых бактерий. Именно при значении рН, близких к 5,2-5,6, происходит набухание коллагена и активизация клеточных ферментов катепсинов.

При уменьшении времени обработки менее 1,5 часов не достигается перехода измельченного рубца в пастообразное состояние, т.к. отсутствует фрагментация коллагеновых волокон, а при увеличении времени обработки более 2,5 часов наблюдается излишняя их фрагментация и образуется мазеобразная консистенция рубца, что затруднит процесс сушки.

Экспериментально установлено, что перед измельчением говяжий рубец промывают водой с последующей выдержкой в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 минут, в результате чего происходит его дезодорация и частичная тендеризация.

Выбор времени выдержки говяжьего рубца в 5%-ном растворе горчичного порошка обоснован тем, что в пределах этого времени исчезает специфический запах рубца, а ткани его не изменяют цвет. При выдержке менее 20 минут наблюдается присутствие выраженного запаха рубца, а при выдержке более 25 минут его ткани начинают приобретать желтый цвет разной интенсивности.

Выдержка говяжьего рубца именно в 5%-ном растворе горчичного порошка объясняется тем, что нет выраженного специфического запаха рубца и сохраняется его естественный цвет.

Экспериментальными исследованиями установлено, что ИК-сушку полученной в пастообразном состоянии биомассы из измельченного говяжьего рубца проводят в режиме конвекция при температуре 63-66°С в течение 120-140 мин, так как при этом паста не пересыхает, получается продукт с требуемым количеством влаги (7,5-8,0%) и выходом 19-19,5%.

При температуре ИК-сушки менее 63°С и времени сушки менее 120 минут наблюдается повышенное влагосодержание в продукте, а при температуре ИК-сушки более 66°С и времени сушки более 140 минут наблюдается более темный цвет муки.

Таким образом, оптимальными параметрами для получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов являются: время проведения биотехнологической обработки говяжьего рубца 1,5-2,5 часов при температуре 0-4°С; проведение ИК-сушки в течение 120-140 минут при температуре 63-66°С в режиме конвекция.

Были также проведены экспериментальные исследования по определению сроков хранения полученной добавки. Сухая натуральная пищевая добавка хранится в течение 6-24 месяцев при температуре 0 - 12°С без значительных потерь органолептических и физико-химических показателей, указанных в таблицах 1 и 2.

Заявляемый способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов осуществляется следующим образом.

Начинают с подготовки говяжьего рубца, который тщательно очищают от загрязнений, промывают водой, замачивают в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 минут для удаления запаха и частичной его тендеризации, еще раз промывают водой, затем измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, биотехнологическую обработку проводят путем замачивания рубца в белковом продукте, содержащем микробную ассоциацию кефирных грибков (см. патент РФ №2213461, МПК А23С 9/12, 9/127, опубл. 10.10.2003 г., бюл. №28) при соотношении рубец; биомасса 2:1. Биотехнологическую обработку говяжьего рубца проводят в течение 1,5-2,5 часов при температуре 0-4°С. После этого полученную в пастообразном состоянии биомассу из говяжьего рубца повторно измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, дают стечь свободной жидкости, а затем проводят ИК-сушку в режиме конвекция при температуре 63-66°С в течение 120-140 мин, после чего измельчают до порошкообразного состояния с помощью мельницы.

Заявляемый способ позволяет нивелировать специфический запах говяжьего рубца, получить сухую натуральную пищевую добавку «Руббиот» из говяжьего рубца без резкого специфического запаха и увеличить срок хранения.

Сухая натуральная пищевая добавка «Руббиот» для производства мясных продуктов имеет следующие качественные показатели, представленные в таблице 1.

Таблица 1
Качественные показатели сухой натуральной пищевой добавки «Руббиот»
Наименование показателя	Характеристика
Цвет	Желтый с серый оттенком
Запах	Слабый запах говяжьего рубца
Влажность, %	7,52
рН	7,6
Гидромодуль	3,3-3,6

Сухая натуральная пищевая добавка «Руббиот» для производства мясных продуктов имеет содержание витаминов и минеральных веществ, указанных в таблице 2.

Таблица 2
Содержание витаминов и минеральных веществ
Наименование показателя	Содержание
Витамин В1,% в 100 г	0,00016
Витамин В2, % в 100 г	0,00014
Кальций, г в 100 г	0,053
Фосфор, г в 100 г	0,068
Магний, г в 100 г	0,0014
Железо, г в 100 г	0,0002

Полученную сухую натуральную пищевую добавку «Руббиот» используют в рецептурах мясных продуктов в качестве компонента рецептуры, проведя предварительно процесс набухания в воде в течение 15 минут при гидромодуле 1:3,3-3,6 (порошок пищевой добавки:вода). Вводят пищевую добавку взамен мясного сырья в количестве 18-20% к мясной части фарша.

Примеры, подтверждающие возможность использования сухой натуральной пищевой добавки «Руббиот» для производства мясных продуктов.

Пример 1 - для производства рубленых полуфабрикатов

Свинину полужирную и говядину 1 категории подвергают разделке, обвалке и односортной жиловке с дальнейшим измельчением на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм. Сухари в фарш гидратируют в соотношении сухари:вода 1:1, лук репчатый свежий и чеснок очищают, промывают холодной проточной водой при температуре плюс 9°С и измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм.

Сухую натуральную пищевую добавку «Руббиот» подвергают процессу набухания в воде в течение 15 минут при гидромодуле 1:3,6 (порошок пищевой добавки:вода). Вводят пищевую добавку взамен мясного сырья в количестве 18% к мясной части фарша. Затем приготавливают фарш на фаршемешалке в два этапа: на первом этапе в чашу фaршeмeшaлки загружают измельченные на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм говядину односортную, свинину односортную и натуральную пищевую добавку, прошедшую набухание, перемешивают в течение 1-3 мин. Добавляют питьевую воду, молоко коровье цельное сухое, гидратированные панировочные сухари в фарш, лук репчатый, яйцо для фарша и специи согласно рецептуры: соль поваренную пищевую, чеснок, перец черный, сахар, перемешивают компоненты фарша 2-5 мин до образования однородной массы. В полученную композицию мясного фарша вводят пищевые добавки - экстракт говядины. Далее из полученного фарша производят формовку котлет, обмакивание в льезон, панировку, замораживание и упаковку при следующем соотношении компонентов фарша, мас.%: говядина жилованная односортная 35,0; свинина жилованная односортная 16,0; натуральная пищевая добавка «Руббиот» после набухания 18,0; лук репчатый 11,5; вода питьевая 7,0; сухари в фарш 2,0; молоко коровье цельное сухое 1,0; яйцо для фарша 0,9, пищевые добавки и специи: соль поваренная пищевая 1,2; чеснок 0,8, перец черный 0,1; сахар 0,1; сухари для панировки 5,5; яйцо для льезона 0,9.

Полученные полуфабрикаты обладают следующими органолептическими, физико-химическими и технологическими свойствами: фарш на разрезе равномерно перемешан и имеет небольшие вкрапления говяжьего рубца, не ухудшающих цвет продукта, обладает приятным вкусом и ароматом, свойственными данному виду продукта, фарш сочный, в меру соленый, с ароматом чеснока, лука и пряностей без привкуса и запаха рубца. Водосвязывающая способность (ВСС) сырого фарша равна 68,3%, влагоудерживающая способность (ВУС) - 65,5%, показатель кислотности (рН) - 5,96. Потери при тепловой обработке составили 22%.

Пример 2 - для производства сарделек

Свинину полужирную и говядину 1 категории подвергают разделке, обвалке и односортной жиловке с дальнейшим измельчением на волчке с диаметром отверстий решетки 16-25 мм, солят в течение 48 часов при температуре 2°С, лук репчатый свежий и чеснок очищают, промывают холодной проточной водой при температуре плюс 9°С и измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм.

Сухую натуральную пищевую добавку «Руббиот» подвергают процессу набухания в воде в течение 15 минут при гидромодуле 1:3,5 (порошок пищевой добавки:вода). Вводят пищевую добавку взамен мясного сырья в количестве 20% к мясной части фарша. Затем приготавливают фарш на куттере. Вначале в чашу куттера загружают говядину односортную, свинину односортную и натуральную пищевую добавку, прошедшую набухание, перемешивают в течение 12 мин. Добавляют питьевую воду, молоко коровье цельное сухое, лук репчатый, яйцо и специи в соответствии с рецептурой: соль поваренную пищевую, чеснок, перец черный, сахар, перемешивают компоненты фарша 3 мин до образования однородной массы. Далее полученный фарш шприцуют в кишечную оболочку, осадка при температуре 2°С в течение 3 часов, обжарка при температуре 90°С при в течение 40 минут, варка при температуре 80°С в течение 30 минут и охлаждение в течение 10 мин под душем при температуре 10°С при следующем соотношении компонентов фарша, мас.%: говядина жилованная односортная 38,0; свинина жилованная односортная 20,0; натуральная пищевая добавка «Руббиот» 20,0; лук репчатый 11,5; вода питьевая 7,0; молоко коровье цельное сухое 1,0; яйцо для фарша 0,8 и специи: соль поваренная пищевая 1,2; чеснок 0,3, перец черный 0,1; сахар 0,1.

Пример 3 - для производства пельменей

Технологический процесс производства пельменей включает следующие этапы: подготовка мясного сырья, приготовление фарша, подготовка муки, приготовление теста, формовка и замораживание полуфабрикатов, упаковка, маркировка и хранение готовой продукции.

Приготовление теста начинается с подготовки муки: просеивание и доведение температуры до 19±1°C. Тесто замешивают, соединяя все компоненты, предусмотренные рецептурой (табл.3), вводят одновременно. Перемешивание компонентов продолжают до получения равномерно перемешанного пластичного теста. Тесто должно иметь плотную консистенцию, не прилипать к рукам. Температура воды для замешивания теста должна быть не ниже 39±1°С. Температура теста после перемешивания должна быть 28±2°С. Время выдержки теста перед фюрмовкой 30 минут. Приготовленное тесто раскатывают на тестораскаточной машине или вручную при помощи скалки в пласт толщиной не более 2 мм.

Свежие чеснок и лук репчатый очищают, промывают в холодной воде и измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм.

Приготовление мясного фарша. Свинину полужирную и говядину 1 категории подвергают разделке, обвалке и односортной жиловке с дальнейшим измельчением на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм. Сухую натуральную пищевую добавку «Руббиот» подвергают процессу набухания в холодной воде в течение 15 минут при гидромодуле 1:3,5 (порошок пищевой добавки:вода). Вводят пищевую добавку взамен мясного сырья в количестве 19% к мясной части фарша. Затем приготавливают фарш на фаршемешалке в соответствии с рецептурой (табл.4). Перемешивают компоненты фарша 3 мин до образования однородной массы.

Таблица 3
Наименование сырья	Норма на 100 кг, нетто (кг)
Мука пшеничная высшего сорта	64,00
Соль поваренная пищевая	1,5
Яичный порошок	2,5
Вода питьевая	32,00

Таблица 4
Состав фарша
Наименование сырья	Норма на 100 кг фарша, нетто, кг
Говядина	38,56
Свинина	20,00
«Руббиот» гидратированный	19,00
Лук репчатый	12,0
Чеснок	1,0
Вода питьевая	8,5
Перец черный молотый и красный (50:50)	0,06
Соль	0,88

Соотношение теста и фарша в пельменях составляет 40:60. Изготовление пельменей производится автоматически на пельменном автомате. Замораживание полуфабрикатов производят при температуре минус 30°С до температуры в центре продукта не выше минус 8°С. Продолжительность замораживания от 3 часов. Замороженные пельмени подвергают галтовке для отделения муки и тестовой крошки на поверхности полуфабрикатов.

Физико-химические показатели полуфабрикатов из пельменей представлены в таблице 5.

Таблица 5
Наименование показателей	Содержание
Массовая доля белка в фарше, %	16.2
Массовая доля хлористого натрия в полуфабрикатах, %	1,5
Массовая доля жира в фарше, %	13,3
Массовая доля влаги, %	60,0
Масса одного изделия, г	16±2 или 8±2
Толщина тестовой оболочки в местах заделки, мм	2,5

Микробиологические показатели полуфабрикатов - пельменей из мясного сырья в тесте представлены в таблице 6.

Таблица 6
Показатели	Количество
Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г	5х104
Масса продукта (г), в которой не допускается	Бактерии группы кишечных палочек (БГКП, колиформы)	0,01
Сульфитредуцирующие клостридии	0,1
S. aureus	0,01
Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы	25

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом (см. патент РФ №2377931; МПК A23L 1/312, 1/317, опубл. 10.01.2010 г., бюл. №1) имеет следующие преимущества:

- получение натурального продукта без использования химических веществ и генномодифицированных продуктов;

- получение высокобелкового продукта, содержащего только белок животного происхождения;

- длительный срок хранения (температура 0-12°С, 6-24 месяцев);

- сохранение органолептических показателей мясных продуктов;

- возможность использования полученной сухой натуральной пищевой добавки «Руббиот» в рецептурах различных мясопродуктов, изготовленных из фарша, в качестве замены фарша из мышечной и жировой ткани с повышением биологической ценности продуктов;

- расширение ассортимента мясопродуктов;

- введение соединительнотканных белков, содержащихся в пищевой добавке «Руббиот», в рецептуры мясных продуктов улучшает обмен веществ и функционирование пищеварительной системы человека, так как по свойствам и действию, оказываемому на человеческий организм, соединительная ткань относится к пищевым волокнам;

- комбинирование мышечной, жировой и соединительной тканей позволяет не только максимально использовать сырье, получаемое при переработке сельскохозяйственных животных, и выпускать большой ассортимент готовой продукции, но и дает возможность регулировать химический состав, вкус, сочность, нежность изделий и в итоге получать высококачественный полноценный по содержанию пищевых веществ, хорошо усвояемый продукт.

Способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов, предусматривающий подготовку говяжьего рубца, включающую очистку, промывку, измельчение на волчке с диаметром решетки 2-3 мм, биотехнологическую обработку путем замачивания в белковом продукте, содержащем микробную ассоциацию кефирных грибков при соотношении рубец:биомасса 2:1, при температуре 0-4°С, отличающийся тем, что перед измельчением рубец выдерживают в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25 мин, после чего промывают, биотехнологическую обработку говяжьего рубца проводят в течение 1,5-2,5 ч, после чего полученную в пастообразном состоянии биомассу из говяжьего рубца повторно измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2-3 мм, а затем проводят ИК-сушку в режиме конвекция при температуре 63-66°С в течение 120-140 мин и измельчают до порошкообразного состояния.