Биотехнологические методы трансформации низкосортного мясного сырья

ЛЕКЦИЯ 2

В настоящее время в мясной отрасли наибольшее распространение нашло использование специально подобранных микроорганизмов при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас. В состав бактериальных препаратов включают, как правило, различные виды микроорганизмов: молочнокислые палочки – Lactobacillus plantorum, l. casei, L. pentosus, L. sake, L. alimentariu; кокки – Staphylococcus carnosus, St. xylosus, Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus, Micrococcus, Pediococcus acidlactici, P. pentosaceus, micrococcus varians.

Наиболее известные свойства лактобактерий и лактококков способность сбраживать углеводы, образуя молочную и другие органические кислоты, и отсутствие или небольшое количество протеолатических ферментов - обусловили использование бактерий в качестве заквасок при изготовлении кисломолочных продуктов, кисло-сливочного масла, сыров. Позже эти закваски, именуемые стартовыми культурами, стали применять в мясной промышленности для ускорения созревания мясного сырья и улучшения его органолептических свойств с одновременным повышением качества готовых изделий. Молочнокислые бактерии обладают различными биохимическими и функциональными свойствами по отношению к традиционному сырью. К настоящему времени выявлено действие многих штаммов молочно-кислых бактерий на мышечную ткань.

Так, стартовые культуры Streptococcus cremoris производят диацетил и ацетоин, сбраживают лактозу до молочной кислоты, не сбражииают сахарозу, незначительно образуют СО₂, способствуют образованию низкой консистенции. Тем самым, они оказывают положительный эффект на мясное сырье: понижают рН, улучшают санитарно-гигиенический состав, аромат, консистенцию.

Лактококки Streptococcus lactis обладает высокой сквашивающей способностью в сочетании со слабым образованием СО₂, является активным кислотообразователем, стойкий к NaCl, из аргинина производит диацетил и ацитоин, сбраживает лактозу до молочной кислоты. Тем самым понижает рН мясного сырья, улучшает санитарно-гигиенический состав, консистенцию, аромат, биологическую ценность.

Культура Streptococcus diacetilactis в присутствии сбраживаемого углевода расщепляет цитрат с образованием СО₂,ацетоина, диацетила, Является сильным ароматообразователем, может вызвать привкус так называемой свежести, оказывает подавляющее воздействие в отношении нежелательных и патогенных микроорганизмов. Эта культура улучшает аромат, санитарно-гигиенический состав, биологическую ценность и понижает рН.

Культура Louc citrovorum ускоряет кислотообразование, снижает рН. Способствует появлению мягкого долговременного аромата за счет образования ацетата, ацетоина и диацелита. Эта культура улучшает аромат и вкус, понижает рН.

Стартовая культура Leuc. lactis сбраживает лактозу с образованием молочной кислоты, уксусной кислоты, этилового спирта и углекислого газа, Положительным эффектом, оказываемым на мясное сырье, является снижение рН, улучшение санитарно-гигиенического состава, консистенции мяса.

Известно, что в результате углеводного обмена микроорганизмов образуются продукты, которые играют очень важную роль в формировании аромата. Образующиеся наряду с молочной кислотой пировиноградная, винная, уксусная кислоты, этиловый спирт, ацетоин и другие вещества придают сырью, а в последствии и мясопродукту долго сохраняющийся вкус и аромат.

Важная роль в формировании аромата принадлежит продуктам расщепления жиров; свободным жирным кислотам и карбонильным соединениям. Способностью продуцировать липазы, участвующие в этом процессе, обладают бактерии Lactobacillus и Leuconostoc.

Из стартовых культур, применяемых в основном для изготовления сухих, полусухих, сыровяленых колбас, мясных продуктов мажущейся консистенции, сырокопченых и варено-копченых изделий, известны ББП (белково-бактериалышй препарат), Ацид-СК-1, Ацид-СК-2, Ацид-СК, которые получают из штаммов L, Acidophilum. Препарат ПК-CM готовится на основе натуральной творожной молочной сыворотки и содержит в составе мезофильиые лактококки, ароматобразующие и термофильные молочнокислые бактерии. В этом препарате преобладают L. plantarum, L. casei, Lac. lactis, Lac. Lactis subsp. Diaceti lactis. Известны и другие препараты стартовых культур.

При промышленном производстве стартовых культур бактерий используют два способа ферментации; периодический и непрерывный с целью получения живых клеток используют культуры на плотных средах, жидкие культуры и концентрат культур с различными производными.

При производстве сырокопченых колбас применение бактериальных культур значительно сокращает продолжительность процесса, улучшает качество при повышении статической надежности производства и исключении брака продукции.

Имеются сведения о положительном эффекте применения ряда штаммов молочнокислых бактерий (Str. lactis, Str.diacetilactis, Str. thermophilis. Lb. casei) для целенаправленной модификации функциональных и органолептических свойств вторичного коллагенсодержащего сырья (шквара, отходы жиловки мяса, рубец, мясная обрезь) с перспективой их. использования в технологии ливерных колбас, зельцев, паштетов в оболочке, а также при разработке новых видов продукции.

В медицине и ветеринарии молочнокислые бактерии нашли применение в качестве антагонистов патогенной и условно-патогенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Их антагонистические свойства объясняют подавляющим действием органических кислот, образуемых бактериями. Накоплены убедительные данные о том, что в антагонизме молочнокислых бактерий большую роль играют продуцируемые ими соединения типа антибиотиков. Образование этих соединений установлено как у лактококков, так и у лактобацилл.

В настоящее время установлена превалирующая роль бифидобактерий в функционировании кишечной микроэкологической системы, в которой они являются преобладающим компонентом, составляя в среднем до 90 % микрофлоры кишечника здоровых людей. Результаты исследований убедительно свидетельствуют, что пищевые продукты, содержащие молочнокислые бактерии и бидифобактерии, следует рассматривать не только как продукты питания повышенной биологической ценности, обеспечивающие организм пластическими и энергетическими веществами, но иг как ценнейшие профилактические и лечебные средства. В медицине и ветеринарии молочнокислые бактерии и бифидобактерии широко используются для создания препаратов, именуемых пробиотиками, которые предназначены для лечения и профилактики желудочно-кишечных заболеваний.

Проблема создания бифидосодержащих стартовых культур для выработки мясных продуктов может быть решена при комбинации бифидобактерий с молочнокислыми бактериями, так как последние повышают кислотообразующую активность, которая у чистых культур бифидобактерий невысока. Установлено, что стимуляцию кислотообразования бифидобактериями вызывает культуральный фильтрат из L. Casei, a L. acidophilum и Leuc. Dextranicum изменяют метаболизм бифидобактерий, снижая соотношение уксусной и молочной кислот в сторону молочной. Известно стимулирующее действие и других молочнокислых бактерий.

В процессе изготовления ряда мясных изделий снижение рН необходимо по многим причинам. Для процессов затвердевания колбасного фарша низкое значение рН весьма важно. Именно при значениях рН, близких к 5,2-5,3, происходит набухание коллагена, гидролиз межмолекулярных связей и активация клеточных ферментов, в особенности катеноидов, оптимальной величиной рН для которых является 3,8-4,5. Сырокопченые колбасы называют «кислыми консервами», так как быстрое и непрерывное снижение рН фарша до значений 5,2-5,4 и ниже подавляет развитие в нем патогенных и токсикогенных бактерий.

Особенно это выражено в отношении представителей семейства Enterobacteriaceae. При таких значениях рН повышается активность тканевых ферментов и водосвязывающая способность мяса, интенсифицируется цветообразование, так как ускоряется редукция нитрата в нитрит и образование в присутствии нитрита метмиоглобина и нитрозомиоглобина. Синтезируемые в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий и бифидобактерий такие метаболиты, как цировиноградная, винная, уксусная кислоты, этиловый спирт, ацетон, ацетальдегид и другие дополнительно усиливают аромат мясных изделий.

В Болгарии, ФРГ, Франции были проведены опыты по использованию в стартовых культурах микрококков. Сырокопченые колбасы с большим содержанием микрококков обладают тончайшим запахом, нежным и даже пикантным кисловатым вкусовым оттенком, что считается критерием высокого качества многих сырокопченых колбас.

Таким образом, применение стартовых культур, состоящих из молочнокислых и бифидобактерий, позволяет не только интенсифицировать процесс производства, но и получать мясные продукты, обладающие лечебно-профилактическими свойствами, что особенно важно для людей, страдающих желудочно-кишечными патологиями.

Знание сущности и закономерностей биохимических процессов» протекающих в мясном сырье, обработанном ферментными препаратами или микробными клетками, в значительной степени обуславливает прогресс биотехнологии в мясной промышленности с обеспечением устойчивого качества и широкого ассортимента мясных продуктов, в том числе с лечебно-профилактичскими свойствами.

Изучение интенсивности роста бактериальных препаратов на низкосортном сырье

Для изучения роста микроорганизмов на низкосортных мясных субстратах выбираются штампы, входящее в состав бактериальных препаратов такие, как например, «Bactoferm F», «Лактоплан» и «Микрок». Эти препараты используются в производстве сырокопченых и сыровяленых колбас и отвечают следующим требованиям:

- безвредность для человека;

- высокая кислотообразующая и ферментативная активность;

- солеустойчивость;

- наличие технологически позитивных свойств (антогонистичских по отношению к гнилостной патогенной микрофлоре, антиокислительных и денитрифицирующих).

Кроме перечисленных свойств, отобранные штампы адаптированы к мясным субстратам.

«Bactoferm F» - быстроферментирующий бактериальный препарат, который состоит из штампов Staphylococcus xylosys DD – 34 и Lactobacillus carni 8 PCFF – 1. Особенностью препарата является ускоренное снижение величины рН и, следовательно, более короткий производственный цикл.

«Лактоплан» - комбинация чистых штампов молочнокислых бактерий L. plantarum 31 и 32, обладает выраженной антагонической активностью по отношению к санитарно – показательной микрофлоре за счет высокой окислительной способности.

«Микрок» - чистая культура денитрифицирующего штампа Micrococcus caseolyticus, 38,обладает восстановительной способностью. За счет ряда ферментов (нитратредуктеза, кеталаза, протеаза, линаза) в значительной мере формирует желательные органолептические показатели готовых изделий.

Для решения вопроса о возможности использования отобранных штаммов микроорганизмов для биотехнологической модификации мясного сырья, отличающегося высоким уровнем контаминации и большим содержанием соединительной ткани, требуется всестороннее изучение их свойств применительно к такому сырью, в частности:

•жизнеспособность как проявление адаптации к мясному субстрату и интенсивность роста на нем;

•влияние различных условий (температура, концентрация клеток, уровень внесения углеводсодержащих компонентов) на интенсивность роста;

•степень проявления важнейших технологических свойств (органолептические свойства, антагонистические, денитрифицирующие).

При использовании биологических методов трансформации низкосортного мясного сырья происходит:

1.Изменение состава органических кислот в процессе биомодификации низкосортного сырья.

Известно, что под воздействием молочнокислых микроорганизмов происходят изменения способствующие приданию конечному продукту соответствующих органолептических качеств. Важное значение, прежде всего, имеет образование аромата, благодаря чему готовый продукт приобретает характерные для него запах и вкус. В образовании аромата участвует множество химических соединений, в том числе и органические кислоты. Органические кислоты в составе продукта выполняют: различные функции, связанные с качеством пищевых объектов. В составе мяса и мясопродуктов основной органической кислотой является молочная кислота, образование которой связано с биохимическим превращением Сахаров, под воздействием молочнокислых микроорганизмов.

Дата добавления: 2014-01-06