Аспекты биотехнологии сыровяленых колбас с использованием пробиотических культур.
Подлеснов Д.Н.

Дальневосточный федеральный университет, 4 курс, группа Б 7402
Владивосток, Российская Федерация
Научный руководитель Табакаева О.В., д.т.н., профессор
Кафедра биотехнологии и функционального питания Дальневосточный федеральный университет
Владивосток, Российская Федерация
Aspects of biotechnology the syrovyalenykh of sausages with use of pro-biotic cultures
Podlesnov D. N.
Far Eastern Federal University, 4th course, group B 7402
Vladivostok, Russian Federation
Research supervisor Tabakayeva O. V., Dr.Sci.Tech., professor
Chair of biotechnology and functional food
Far Eastern Federal University
Vladivostok, Rossiyskaya federation

Сыровяленые колбасы являются одним из самых древних видов колбас, производство которых всегда считалось венцом мастерства любого изготовителя колбас. Сыровяленые колбасы — мясной продукт, вызревающий с помощью молочнокислых бактерий. Эти колбасы отличаются от других сравнительно плотной консистенцией, приятным специфическим острым запахом и вкусом.
Польза сыровяленой колбасы для человеческого здоровья обусловлена содержанием железа, йода, магния, кальция, калия, натрия, фосфора, и витаминов В1, В2 и РР [16].
Технология производства сыровяленых колбас исключает термическую обработку. Основными этапами их изготовления являются: ферментация и обезвоживание мяса. Ускорить этот процесс позволяет введение в сырье бактериальных молочнокислых заквасок и денитрифицирующих бактерий.
Их применение дает возможность на 30% сократить длительность производства сыровяленых колбас, позволяет в значительной степени размягчить структуру грубых включений соединительной ткани, обеспечивает получение широкого спектра оттенков аромата и вкуса, гарантирует санитарно-гигиеническое состояние продукта. Срок хранения которого может достигать 4 месяцев.
При изготовлении колбас могут использоваться свинина, говядина, конина, баранина. Для придания особого аромата и тонкого вкуса, рецептурой отдельных типов колбас предусмотрено использование дополнительных ингредиентов, таких как, например, мёд или коньяк [17].
В последние годы успехи научных исследований в области биотехнологии привели к разработке новых технологий, позволяющих ускорить производство сыровяленых колбас, улучшить их органолептические свойства и значительно повысить гарантию производства высококачественных продуктов. Одним из способов интенсификации технологического процесса сыровяленых колбас является использование стартовых культур [1].
Исследования, проведенные W. Danner, P. Hammes, показали, что ферментация в сыровяленых колбасах в период созревания ускоряется, если добавить штамм Lactobacillusplantarum NRRL — В-5461, как источник образования «мягкой» молочной кислоты. Для улучшения ее действия они рекомендуют использовать смесь с культурами Pediococcuscerevisiae, treptococcuslactis, Leuconostoccitrovorum, treptococcusdiacetilactis[2].
Учеными R. Olsen и H. Rothchild было изучено влияние культур Pediococcuscerevis на ускорение технологического процесса производства сыровяленых колбас. Полученные результаты позволили сделать вывод о том, что созревание и ферментацию сыровяленых колбас можно ускорить таким образом, чтобы появлялась возможность контролировать вкус и величину pH, если ввести в фарш замороженную концентрированную культуру Pediococcuscerevisiae в концентрации 109 КОЕ в мл вместе со стабилизирующим реагентом, например, глицерином и питательной средой [3].
В ряде стран для производства сыровяленых колбас применяютразличные бактериальные препараты Bactoferment 61, Duploferment Н, Pokelferment 77, в их состав входят денитрифицирующие микрококки и микроорганизмы, которые продуцируют молочную кислоту и улучшают образование и стабилизацию цвета, снижают содержание нитрита, улучшают качество и сокращают процесс изготовления колбас.
Проведенные исследования Никифоровой Л. Л. позволили разработать ускоренную технологию производства сыровяленых колбас с использованием пробиотических микроорганизмов в качестве стартовых культур.
Учеными ВНИИМПа была разработана технология производства полусухих сыровяленых колбас, предусматривающая применение бактериального препарата ПБ-МП. Применение данной технологии позволяет ускорить технологию производства сыровяленых колбас на 17…19 суток. При этом выход готовой продукции составляет 68…69%, снижение энергетических затрат составляет 20…24% и обеспечивается высокое качество готовой продукции.
Также учеными ВНИИМПа было предложено использование в качестве стартовых культур Micrococcuscaseolyticus и Achr. quttatus. Данная микрофлора, как утверждают авторы, в сочетание с бактериями Streptococcuslactis, Lactobacillusplantarum позволяет увеличить число свободных аминокислот в готовом продукте, при этом происходит денитрификация нитрита и обеспечивается более стабильная окраска и улучшаются вкусоароматические свойства продукта [4].
В Англии для производства сыровяленых колбас типа Лефкас используют заквасочные культуры Lactobacillus и Micrococcus в соотношении 50:50%. При этом технологический процесс сокращается до 5 суток [5].
Технологами компании Scheid разработаны добавки на основе стартовых культур Fermaktiv М-082, в состав которых входят штаммы молочнокислых бактерий Lactobacillussarei и Staphylococcuscamosus. Данные микроорганизмы принимают участие в формировании цвета, вкуса, аромата, консистенции, препятствуют развитию патогенной микрофлоры и позволяют получит сыровяленые колбасы за более короткий период времени (18…21 день).
В своих работах X. Андреас Хартман, Герд Унтидт, Томас Вильке, Ральф Эрдман приводят результаты проведенных исследований поприменению стартовых культур в технологии производства салями из мяса птицы, указывая, что при небольших изменениях рецептуры сыровяленых колбас можно значительно повысить биологическую безопасность готового продукта за счет внесения дополнительного количества стартовых культур, при этом, на первых этапах созревания достигается значительно высокий показатель микрообсемененности желаемой микрофлорой и более быстрое понижение кислотности.
М.В. Молочников и А.В. Куракин в своих работах показали необходимость использования и концентрацию дополнительных питательных сред в технологии производства сыровяленых колбас. Роль питательной среды исполняет декстроза. Внесение сахара способствует наиболее лучшей сохранности готового продукта. Происходящие ферментативные процессы препятствуют активному росту нежелательной микрофлоры. Наряду с этим белковые вещества и жиры практически не используются во время ферментации, поскольку стартовые культуры в качестве питательной среды применяют легко расщепляемые сахара.
Расщепление молочнокислыми бактериями сахаров обеспечивает необходимое количество молочной кислоты, но, в зависимости от концентрации питательной среды, вырабатывается различное количество молочной кислоты, следовательно, понижение pH зависит от концентрации сахаров. В практике используется введение от 0,4 до 0,8 % декстрозы к массе сырья [6].
Технологи компании «Христиан Хансен» для ускорения технологического процесса созревания и ферментации сыровяленых колбас предлагают использовать химические подкислители, такие как глюконо-дельта лактон (ГДЛ) в сочетании со стартовыми культурами. По словам авторов,такое сочетание позволяет в более короткий срок понизить pH.
Быстрое понижение кислотности способствует подавлению патогенной микрофлоры [7].
Для обеспечения экономического эффекта многие компании предлагают экономичное оборудование, способное обеспечить оптимально необходимые условия для развития положительной микрофлоры.
Зарубежными учеными Дж. Комапосада, Д. Арнау, Г. Феррини, Дж. М. Монфорт, Д. Санц, М. Шаргайо, Л. Фрейшанет, Дж. Лагарес, Д. Бернардо разработан способ производства нарезанных сыровяленых колбас ускоренным методом, основанным на использовании комбинированной сушки воздухом и вакуумом нарезанных колбасных изделий. Сущность данного способа заключается в следующем: продукт проходит ферментацию до требуемого уровня pH. После чего колбасы замораживают до температуры, необходимой для нарезания. Нарезают ломтиками, сушат воздухом и под вакуумом до достижения необходимойвлажност. Процесс сушки нарезанных сыровяленых колбас под вакуумом регулируется при помощи используемого давления и подводимой температуры к продукту. При помощи транспортирующей ленты и устройств для загрузки и выгрузки осуществляется взаимосвязь между различными этапами технологического процесса. Данная технология позволяет вести более гибкий контроль за изменением pH и потерей массы продукта, что положительно сказывается на органолептических показателях сыровяленых колбас и сроках созревания [8].
Наряду с зарубежными, российские ученые С.В. Кузнецова, Л.С. Кудряшов, занимающиеся сходной технологией, добились снижения сроков технологических процессов до 13…14 суток, при этом разработчики предлагают батоны после формовки подмораживать до температуры в центре батона -1,7 °С и нарезать на ломтики толщиной 2 мм. После этого ломтики сушились при 12 °С и относительной влажности воздуха на первом этапе 80% и на втором 73% [1].
В.П. Шипулиным и Н.Д. Лупандиной был предложен метод интенсификации созревания и сушки сыровяленых колбас при помощи введения многофункционального модуля (МФМ). Результаты проведенных исследований позволили сделать заключение о комплексном использовании стартовых культур, глюконо-дельта-лактона и лактулозосодержащего препарата. При использование МФМ срок созревания и сушки колбас сократился и составил 18 дней.
Одним из наиболее эффективных способов ускорения созревания является быстрый рост полезной микрофлоры. Согласно данным, полученным узбекскими учеными Исабаевым И. Б, Мажидовым К.Х по активации дрожжей, были получены положительные результаты при применении ЭМП. В своей работе ученые приводят обоснование и практические результаты по применению ЭМП для активации хлебопекарных дрожжей, находящихся в состояние анабиоза. Исабаевым И.Б, Мажидовым К.Х установлена положительная динамика развития микроорганизмов после обработки ЭМП [10].
Учеными из Московского государственного технологического университета В.А. Гроховским и Н.Н. Морозовым проведены исследования по влиянию электростатического поля на интенсификацию процесса обезвоживания рыбы в процессе холодного вяления [По результатам проведенных исследований авторы установили, что процесс извлечения влаги из рыбы с использованием электростатического поля в процессе вяления происходит быстрее на 12-17% в сравнении с обычным процессом вяления [11].
Одним из перспективных направлений интенсификации производства сыровяленых колбас является направленное использование стартовых культур. В большинстве случаев в технологии сыровяленых колбас применяют стартовые культуры, содержащие лактобациллы, микрококки, дрожжи. Наибольший эффект от действия стартовых культур наблюдается при сочетании в одном препарате микроорганизмов разных видов штаммов, например, Lactobacillussake, Staphylococcuscarnosus и Staphylococcusxylosus.
Обычно используют сухие культуры с носителем, например, декстрозой [12]. На основании методов биотехнологической модификации разработаны экономичные технологии сыровяленых колбас, мясных рулетов, ветчины, полувяленых колбас и окороков. Помимо производства сыровяленых колбас, стартовые культуры применяют при производстве варено-вяленых и полувяленых колбас. Более эффективно проводить ферментацию в начале их изготовления, так как при термообработке создаются неблагоприятные условия для роста и размножения заквасочных культур.
Некоторыми предприятиями Германии, Испании, США выпускается ряд бактериальных препаратов, включающих в свой состав кокки SAGA-1 и SAGA- III и представляют собой смешанную культуру бактерий Pseudomonasacidilactici и Lactobacillus. SAGA-444 — это чистая культура бактерий Micrococcusvarians, используемая в производстве сыровяленых колбас. SAGA-75 содержит холодостойкие педиококки, которые рекомендуются для инокулирования в колбасы, созревающие при низких температурах.
Наряду с традиционными бактериями, такими как Lactobacillus и Pediococcus, в состав стартовых культур многих американских технологий включают Micrococcus, которые могут восстанавливать нитраты в нитриты, при этом способны улучшать вкус и цвет готовых колбасных изделий.
Для производства сыровяленых колбас в Германии применяют такие бактериальные препараты как Bactoferment 61, Duploferment Н, Pokelferment 77, в состав которых входят денитрифицирующие микрококки и микроорганизмы, продуцирующие молочную кислоту. В свою очередь, они улучшают образование и стабилизацию цвета, снижают содержание нитрита, улучшают качество и сокращают процесс изготовления колбас.
При производстве ферментированных колбас Лефкас, выпускаемых в Англии, используют в качестве заквасочных культур Lactobacillus и Micrococcus в соотношении 50:50 [13].
Как правило, при созревании сыровяленых колбас используют гомоферментативныелактобациллы, образующие из различных сахаров только молочную кислоту. Их микроаэрофильность позволяет обеспечивать процесс ферментации в низкокислородной среде, например, внутри колбас большого диаметра. Во время созревания колбас молочнокислые бактерии лактобациллы) размножаются значительно быстрее, чем другие виды бактерий, они интенсивно расщепляют гликоген мышечной ткани и добавляемые сахара до молочной кислоты. В случае присутствия других видов бактерий может происходить гетероферментативная реакция, при которой образуются нежелательные кислоты, например, уксусная и пропионовая, что может привести к браку готовой продукции [14].
При производстве стартовых культур используют высокотемпературные штаммы лактобацилл, которые характеризуются хорошим ростом и быстрым выделением кислоты при температуре 32…43 °С.
Недостатком этих штаммов является слабый рост при 16…21 °С, в то время как низкотемпературные при этой температуре растут относительно быстро.
Для обеспечения яркости и стабильности цвета, получения характерного вкуса в фарш колбас вводят микрококки, которые, восстанавливая нитраты натрия до нитритов, способствуют образованию окиси азота, химически взаимодействующей затем с миоглобином до образования стабильного нитрозомиоглобина. Под действием протеолитической активности этих микроорганизмов белки расщепляются на свободные аминокислоты — важные компоненты во вкусообразовании, а их липолитическая активность обуславливает формирование свободных (главным образом, низкомолекулярных) летучих кислот, окисляющихся до перекисей, которые под действием каталазной активности микрококков превращаются в карбонильные соединения (2-гексанал, диацетил и формальдегид), способствующие образованию-выраженного вкуса.
В состав стартовых бактериальных культур входят также ароматобразующие бактерии, которые придают колбасам выраженный аромат и приятный вкус.
Образование аромата колбас — это следствие появления продуктов расщепления жиров, под действием микроорганизмов, проявляющих липолитическую активность, а также бактериального протеолитического распада белков и углеводов [15].
Большое значение также имеет протеолитическая активность используемых микроорганизмов, которая определяется фильтрующимися протеазами клетки внутриклеточными ферментами, освобождающимися при автолизе бактерий во время их культивирования. Фильтрующиеся протеазы, участвуют в расщеплении белков мяса, при этом образующиеся азотистые соединения проникают через оболочку клетки и используются в процессах обмена. Пептидазная активность наиболее развита у микрококков, особенно у штаммов Micrococcusvarians и Micrococcuskristinae. Однако по имеющимся данным, выраженным продуцентом предшественников аромата, в частности З-methylbutanal, являются штаммы Staphilococcuscamosus и Staphilococcusxylosus. Из представителей молочнокислых микроорганизмов наиболее активным видом (по степени образования З-methylbutanal является Lactobacilluscasei [9].
Заключение. Анализ литературных источников свидетельствует о наличии множества способов повышения потребительских свойств сыровяленых колбасных изделий, но стартовые культуры занимают лидирующие позиции в этом списке. Они являются одним из важных факторов формирования качества колбасных изделий. Правильно подобранные культуры способствуют: ускоренному формированию консистенции и цвета вкуса и аромата колбас; подавлению жизнедеятельности гнилостных и санитарно-показательных микроорганизмов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Интенсификация технологии сырокопченых колбас / Л. С. Кудряшов, С. В. Кузнецова // Мясная индустрия. – 2013. – No1. – С. 32.
2 Биотехнология мяса и мясопродуктов. Курс лекций / И. А. Рогов, А. И. Жаринов, Л. А. Текутьева, Т. А. Шепель. – М.: ДеЛи принт, 2009. – 295 с.
3 Рогов, И. А. Общая технология мяса и мясопродуктов: учебник / И. А. Рогов, А. Г. Забашта, Г. П. Казюлин. – М.: Колос, 2000. – 367с.
4 Тимошенко, Н. В. Технология переработки и хранения продукции животноводства: учебное пособие. / Н. В. Тимошенко: — М.: КубГАУ, 2010. –
576 с.
5 Рогов, И. А. Синбиотики в технологии продуктов питания: монография / И. А. Рогов, Е. И. Титов, Н. В. Нефедова, Г. В. Семенов, С. И. Рогов. –М.:МГУПБ, 2006. –218 с.
6 Молочников, М. В. Стартовые культуры в технологии сухих ферментированных колбас / М. В. Молочников, А. В. Куракин // Мясные технологии. – 2012. – No3. – С. 22–25.
7 Михеева Н. В. Преимущества применения стартовых культур компании «Христиан Хансен» / Н. В. Михеева, Л. С. Кузнецова, Г. П. Чижов
//Мясной ряд. – 2010. –No2. – С. 50–51.
8 Кислинг, М. Щадящая обработка продуктов, чувствительных к термическому воздействию / М. Кислинг, Ш. Тёпфль II Мясная индустрия. – 2013. –No4. – С. 44–48
9 Нефедова, Н. В. Расширение ассортимента мясной продукции с использованием микробных метаболитов / Н. В. Нефедова, В. А. Алексахина,
В. В. Письменская, В.Ф. Семенихина, М. Б. Сундукова II Экология человека: пищевые технологии и продукты: сб. науч. тр. – М., 2003 – С. 250
10 Исабаев, И. Б. Исследование эффективности электромагнитной обработки дрожжей в состоянии анабиоза / И. Б. Исабаев, К. X. Мажидов, Т. И. Атамуратова // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2008,– No4. – С. 48–49.
11 Гроховский, В. А. Использование электрофизических методов в технологии холодного бездымного копчения гидробионтов / В. А. Гроховский, Н. Н. Морозов//Вестник МГТУ. –2012. – т. 15, No1. – С. 26–34.
12 Нестеренко А. А. Применение стартовых культур в технологии сырокопченых колбас / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый.
— 2014. — No8. — С. 216–219.
13 Lebert, I. Diversity of microorganisms in the environment and dry fermented sausages of small traditional French processing units / I. Lebert, S. Leroy, P. Giammarinaro, A. Lebert, J.P. Chacomac, S. Bover–Cid, M.C. Vidal–carou, R. Talon// Meat Science. – 2007. – No76. – . 112-122.
14 Антипова, Л. В. Технология и оборудование производства колбас и полуфабрикатов / Л. В. Антипова, И. Н. Толпыгина, А. А. Калачев. – Пб.: ГИОРД, 2011. –600 с.
15 Винникова, Л. Г. Технология мяса и мясных продуктов: учебник / Л. Г. Винникова. – Киев: Фирма «ИНКОС», 2006. – 600 с.
16 Зиновьева, Н. Н. Химический состав пищевых продуктов: справочные таблицы / Н. Н Зиновьева, Г. Е. Корректоры, И. М. Потапова М. : Пищевая промышленность,1976. – 228 с.
17 ГОСТ Р 54672–2011 Изделия колбасные сырокопченые и сыровяленые из мяса птицы. Общие технические условия Введ. 2013–01–01.– М. : Изд-во стандартов, 2014. – 22 с.

© интернет

◄ Вернуться к статьям

Немного рекламы, которая возможно поможет развитию сайта…