Кровь и ее фракции

Кровь и ее фракции также широко используются в качестве рецептурного компонента при производстве мясопродуктов. Кровь промышленных животных относят к жидким соединитель­ным тканям, на долю которой приходится в среднем 7,5 % живой массы крупного рогатого скота, 4,5 % - свиней, 7 % - овец, 8 % -птиц. Химический состав крови в пределах вида в норме постоянен и может отличаться у разных видов. По содержанию белка кровь практически не отличается от мяса (содержа­ние белка в цельной крови различных животных колеблется в пределах 16,6 - 22,3%,) и содержит лишь на 5-10% больше воды. Реакция среды слабоще­лочная, почти нейтральная. Кровь обладает способно­стью к пенообразованию и образованию эмульсий. Ко­эффициент переваримости крови составляет 94-96%, т. е. она почти полностью усваивается организмом. Специфический химический состав крови обеспечивает довольно высокий уровень вязкости, который в 5-6 раз выше та­ковой для воды. Кровь состоит из плазмы (60-63% от массы) и фор­менных элементов (37-40%). Специфической особенностью цельной крови явля­ется ее свертывание, что обусловлено коагуляцией фибриногена и перехода его в фибрин с образованием сгустка. Отделив сгусток, можно получить дефибринированную кровь. Предупредить свертывание крови можно путем вве­дения в свежую кровь антикоагулятов (фосфатов и цитратов натрия). Кровь и ее фракции являются отличной средой для роста микро­организмов, в связи с чем при ее переработке необхо­димо особое внимание уделять санитарным условиям и соблюдению режимов хранения. Рекомендуемые параметры консервирования и хра­нения стабилизированной крови: - введение 2,5-3,0% к массе сырья хлорида натрия. Период хранения 2 суток при 4°С; - замораживание в виде блоков либо чешуйчатого льда до –8-12°С. Период хранения до 6 месяцев при -12°С. При разделении клеточных компонентов и жидкости полу­чают фракции форменных элементов и плазму, которые так же как и кровь, имеют пищевое значение. Если же из дефибринированной крови после сепарирования отогнать форменные элементы, получим сыворотку крови. В зависимости от фракционного состава, условий об­работки и потребностей производства в мясной промыш­ленности белки крови в основном используют: 1) в цельном виде - для производства кровяных кол­бас, зельцев, мясорастительных консервов и других продуктов; 2) осветленную цельную кровь (белковый обогати­тель) - для производства вареных колбас, паште­тов. В вареные колбасы добавляют 2-6% осветлен­ной крови вместо говяжьего мяса, в паштеты - 4%; 3) плазму крови - для изготовления вареных колбас, полуфабрикатов, паштетов, текстуратов, структуриро­ванных белковых препаратов (в количестве 10-30%); 4) сыворотку крови используют вместо яичного белка при производстве вареных колбас, котлет, пельменей. По сравнению с другими видами белоксодержащего сырья цельная кровь используется недостаточной ши­роко вследствие наличия специфических цвета и вку­са, модифицирующих органолептические характери­стики готовых изделий. В связи с этим на базе цельной крови целесообразно готовить эмульсии, предназначенные для введения в рецептуры мясопродуктов и обеспечивающие повыше­ние стабильности мясных систем, пищевой ценности и выхода, улучшение органолептических показателей и структурно-механических свойств. Состав эмульсий на основе цельной крови:

• кровь (20%) — жир (45%) — белковый препарат (7%) — вода (28%);

• кровь (27%) — жир (42%) — белковый препарат (6%) — вода (25%);

• кровь (10%) — жир (45%) — вода (45%);

• кровь (5%) — жир (45%) — белковый препарат (5%) — вода (45%);

• кровь (15%) —обезжиренное молоко (85%);

• кровь (8%) — белковый препарат (40%) —молочный обрат (52%)

В качестве белкового препарата наиболее целесо­образно применять изоляты либо казеинат на­трия. Уровень введения эмульсий, приготовленных на ос­нове цельной крови, в мясные системы может состав­лять до 30-40% к массе основного сырья. Белки плазмы крови характерны высокой фракционностью. Современные методы позволили идентифицировать в составе белков плазмы около сорока фракций, среди которых выделены белки системы свертывания крови, липопротеиды, иммуноглобулины и белки системы комплемента, гликопротеиды, а также ме­таллсодержащие белки, альбуминовая и глобулиновая фракции. Для переработки крови убойных животных наибольшее значение имеют основные фракции белков плазмы: сывороточные альбу­мины, сывороточные глобулины и фибриноген, среднее содержа­ние которых в зависимости от вида колеблется соответственно в пределах (мас. %): 3,61-4,42; 2,20-2,90; 0,46-0,65. По физико-химическим свойствам сывороточный альбумин является типич­ным альбумином - растворяется в воде и солевых растворах средней концентрации. Изоэлектрическая точка находится при рН 4,6-4,7. Эти белки богаты дисульфидными связями. Вязкость раствора альбумина намного меньше, чем раствора глобулинов и фибриногена. Большое значение альбумины имеют еще и потому, что при очень интен­сивном обмене они могут выступать единственным источником белкового питания. Они легко усваиваются, сбалансированы по аминокислотному составу и являются полноценными белками. Глобулины плазмы крови представляют собой многочис­ленную группу белков различной структуры и функций. Все фракции глобу­линов также полноценны и хорошо усваиваются организмом. Фибриноген является главным компонентом системы свертыва­ния крови. Он не растворим в воде, но хорошо растворяется в разбавленных растворах нейтральных солей и в щелочах, осажда­ется сульфатом магния и хлоридом натрия ранее, чем наступает полное насыщение. Фибриноген быстро усвояем и полноценен по аминокислотному составу. Та­кая характеристика белкового комплекса плазмы в сочетании со способностью желировать позволяет высоко оценивать функцио­нально-технологические свойства этого сырья в производстве различных мясопродуктов. Во фракции форменных элементов превалирующим компо­нентом являются эритроциты, на долю которых приходится 1/3–1/2 объема крови. Химический состав эритроцитов кроме белков, липидов и углеводов включает минеральные вещества (ионы K⁺, Nа⁺, Са²⁺, Мg²⁺, Сl, НСО^3-, РO₄^3-). Главный фосфатсодержащий компонент – 2,3 дифосфоглицерат. 90% сухого ос­татка эритроцитов приходится на гемоглобин. Гемо­глобин - сложный белок. Подобно миоглобину, в качестве небел­кового компонента в его структуре выступает гем. По форме этот белок приближается к сфере. В кислой или щелочной среде дис­социирует на гем и глобин. Гемоглобин у разных видов живот­ных организмов различается аминокислотной последовательно­стью полипептидный цепей глобина. Карбоксигемоглобин является более прочным соединением, чем оксигемоглобин, и может обра­зовываться в легких при вдыхании СО благодаря высокому срод­ству гемоглобина и окиси углерода. При воздействии на гемогло­бин окислителей железо тема переходит в трехвалентную форму (ферриформу), и образуется метгемоглобин. Гемоглобин с пищевой точки зрения - ценный белок, однако в его структуре нет некоторых незаменимых аминокислот, например, изолейцина. Однако при сочетании с другими белками, например, белками молока, мяса его биологическая ценность возрастает. При этом лимитирующие аминокислоты отсутствуют. Функционально-технологические свойства крови и ее фракций в первую очередь зависят от их белкового состава. Цельная кровь содержит около 150 различных протеинов с раз­личными физико-химическими свойствами. Белки плазмы крови (ПК) обладают уникальным комплек­сом функционально-технологических свойств. Альбумины легко взаимодействуют с другими белками, липидами и углеводами, имеют высокие водосвязывающую и пенообразующую способно­сти. Глобулины - хорошие эмульгаторы. Все белки ПК способны образовывать гели при нагревании. При этом фибриноген имеет выраженную гелеобразующую способность, переходя в фибрин под воздействием ряда факторов (сдвиг рН к ИЭТ, наличие ионов Са²⁺ в белковой системе) и образуя пространственный каркас. Эти свойства ПК весьма полезны при получении многокомпо­нентных структурированных белоксодержащих смесей, гелеподобных текстуратов, структурировании мясных эмульсий при получении вареных колбасных изделий, оригинальных белковых желейных продуктов. Наибольшее распространение получило применение ПК при производстве эмульгированных мясопродук­тов. Введение ПК в рецептуру вместо воды массовой долей 10 % существенно улучшает качество получаемых эмульсий, органо-лептические и структурно-механические показатели, повышает выход готовой продукции. Эмульгирующая и гелеобразующая способности плазмы позволяют получать структурные матрицы, имитирующие природные биообъекты по внешнему виду, соста­ву и свойствам, создает предпосылки регулирования функцио­нально-технологических свойств, обеспечивает вовлечение в процесс производства низкосортного сырья, дает возможность с новых позиций подойти к решению вопроса разработки новых видов пищевых продуктов. Структурированные формы ПК при­меняют при производстве вареных колбас, рубленых полуфабри­катов, ветчины в оболочке, полукопченых и ливерных колбас, фаршевых консервов, текстурированных наполнителей рецептур, аналогов мясопродуктов. Реальные возможности использования ПК весьма широки и основаны на практической реализации био­технологических процессов (рис.9). Возможности использования ПК в реализации биотехнологических процессовРис. 9 В зависимости от состояния плазмы крови и условий первичной обработки, состав и ФТС свойства её и, соответственно, область ис­пользования могут изменяться. Систематизация имеющихся в настоящее время данных по переработке ПК (Рис.10) позволяет оце­нить современные подходы к реализации биологиче­ского и функционально-технологического потенциала белкового компонента ПК при производстве пищевых продуктов. Схема дает представление о состоянии, способах обработки, составе и свойствах белковых препаратов, получаемых на основе ПК, определяет области их практического использования, причем полифункцио­нальность целевого назначения ПК отражена в фор­мируемых при том или ином способе обработки ФТС.Необходимо отметить, что уровень отдельных пока­зателей ФТС, приведенных в таблице и служащих для расшифровки условных обозначений, принятых в схеме, является относительным в связи с тем, что фак­тическая величина каждой характеристики решающим образом зависит от концентрации белка, значения рН в системе, температуры среды, ионной силы и ряда других факторов.

Показатели ФТС	Уровень значений ФТС при:
	"+"	"—"
Водосвязывающая способность, % к общей влаге	>70	<30
Эмульгирующая способность, г/г	>200	<50
Жиропоглощаемость, г/г белка	>4,0	<2,0
Гелеобразующая способность	ионо- и термотропная	отсутствует
Пенообразующая способность	имеется	отсутствует
Растворимость, %	>80	< 20

Анализ классификационной схемы (Рис.10) пока­зывает, что одним из путей технологического исполь­зования плазмы крови является её применение в жид­ком стабилизированном виде (а также после охлажде­ния и замораживания) с относительно невысоким со­держанием белка и сохраненными нативными ФТС. В этом случае белки ПК характеризуются высоким уровнем ВСС и эмульгирования, что обусловлено на­личием в ней водорастворимых белков, способных об­разовывать гели при нагреве. Совокупность этих свойств позволяет широко использовать плазму не только как компонент, балансирующий общий химиче­ский состав готовых изделий, но и как функциональ­ную добавку при производстве эмульгированных мя­сопродуктов с высоким конечным влагосодержанием: вареных колбас, сосисок, сарделек, рубленых полу­фабрикатов, фаршевых консервов, ветчинных изделий. Наиболее рациональным является введение в рецепту­ры 10% плазмы взамен 3% говядины или 2% свини­ны; введение 20% ПК вместо воды при куттеровании обеспечивает улучшение органолептических, струк­турно-механических показателей и повышение выхода готовой продукции. Прекрасный эффект дает применение плазмы крови в качестве среды для гидратации белковых препаратов. Концентрирование ПК методами сушки, ультра­фильтрации и криоконцентрирования, позволяя суще­ственно повысить содержание белка, приводит к неко­торой модификации ФТС препарата. Особенно существенное влияние на степень измене­ния ФТС оказывает сушка плазмы, в то время как су­хой концентрат ПК, подвергнутый ультрафильтрации, имеет весьма высокие функциональные свойства. Полученные данными методами концентраты успешно применяют при производстве мясопродуктов наряду с жидкой ПК. Денатурационно-коагуляционное осаждение, обес­печивая совмещение процессов термотропного струк­турирования, флокуляции (осаждения) и концентрирования белков ПК, дает возможность получать препара­ты с относительно высокой концентрацией белка и неординарными ФТС, что позволяет использовать их в рецептурах п/к, в/к, ливерных колбас, паштетных консервов и полуфабрикатов, имеющих ограниченное конечное влагосодержание и высокую жиропоглотительную способность. К этой группе препаратов относят: «осажденный белок плаз­мы», «белковые плазменные преципитаты», ливексы, «плазменный сыр», гранулированную ПК. Структурирование плазмы крови путем рекальцинирования существенно расширяет возможности её техно­логического использования. Перевод ПК и многокомпо­нентных систем на её основе в гель-форму позволяет получать структурные матрицы, имитирующие природ­ные биообъекты по внешнему виду, составу и свойствам, создает предпосылки к регулированию ФТС, обеспечи­вает вовлечение в процесс производства низкосортного сырья, дает возможность с новых позиций подойти к ре­шению вопроса разработки новых видов пищевых про­дуктов. Особенно эффективно комплексное использова­ние ПК и белковых препаратов (соевые изоляты, казеинат натрия и т. п.). Структурированные формы ПК применяют при про­изводстве вареных колбас, рубленых полуфабрикатов, ветчины в оболочке, полукопченых и ливерных колбас, паштетов, фаршевых консервов, текстурированных наполнителей рецептур, аналогов мясопродуктов. ^ Функционально-технологические свойства белоксодержащих добавок и белковых препаратовПищевые белковые системы в технологии традиционных мясных продуктов можно охарактеризовать как чистые и комби­нированные мясные эмульсии на основе мышечных белков, а также с использованием белковых компонентов из животных и растительных источников (яйцо и яйцепродукты: меланж, жел­ток и белок яйца, яичный порошок, казеинат натрия, сухое моло­ко, соевый или какой-либо другой расти­тельный препарат), обеспечивающих, с одной стороны, повыше­ние функционально-технологических свойств, а с другой - по­вышение пищевой ценности готовых изделий.^ Белки яйцаС этой целью яйцо и яйцепродукты (меланж, желток и белок яйца, яичный порошок) используют в колбасно-консервном производстве. Белок яйца обладает высокой раство­римостью, пено-, гелеобразующими свойствами, имеют хорошие адгезионные характеристики, повышает стабильность и вязкость эмульсий. Протеины яичного белка способ­ны связывать катионы и взаимодействовать с детерген­тами, что повышает их термостабильность; на взаимо­действие белков с ионами положительное влияние ока­зывают низкие концентрации поваренной соли. Основной белок яйца - овоальбумин - образует гели и эмульсии как самостоятельно, так и с альбуминами сыворотки кро­ви, липопротеином и лизоцином. Белки яичного желтка также обла­дают высокой эмульгирующей и гелеобразующей способностью, при этом повышение температуры (75-100°С) и времени (10-15 мин.) выдержки, увеличение уровня рН (с 5 до 9), концентрации поваренной соли способствуют по­вышению прочностных свойств гелей. Несмотря на то, что использование яйцепродуктов в рецептурах мяс­ных изделий способствует повышению функциональ­но-технологических свойств последних, количествен­ные пределы введения цельного яйца (меланжа) огра­ничены 1-4%, вследствие как модифицирующего дей­ствия на органолептические характеристики (цвет, консистенция) готовых изделий, так и высокой сто­имости яичного белка.^ Молочно-белковое сырьё и препараты на его основеВ технологии мясопродуктов молочно-белковые препараты применяют как для оптимизации функциональных характеристик (водосвязывающей способности; эмульгирования, улучше­ния прочностных свойств), так и для повышения пи­щевой и биологической ценности готовых изделий. Молочные продукты используют как в свежем виде (цельное молоко, обезжиренное молоко, обрат, сливки, молочная сыворотка - подсырная, творожная, казеино­вая), так и в концентрированном (сухое цельное и обезжиренное молоко, концентраты сывороточных белков, альбумин молочный пищевой, пищевой казе­ин, казеинат натрия). Большинство молочно-белковых препаратов содер­жит водорастворимые белки (лактальбумины и лактглобулины), имеют высокую водосвязывающую, эмульгирующую, пенообразующую способность. Наиболее распространено применение в промышленности сухого цельного (СЦМ) и обезжиренного (СОМ) молока, су­хого белкового концентрата из подсырной сыворотки (СБК) и казеината натрия. Первые три препарата близкие между собой по составу, обладают выраженной эмульгирующей спо­собностью, несколько снижающейся в присутствии хлорида натрия, при нагревании образуют гели; пова­ренная соль упрочняет гель, но не влияет на раствори­мость, набухаемость и вязкость особенно СБК.

^ Характеристика молочно-белкового сырья и препаратов на его основе

Вид добавки	Массовая доля, %
	Белок	Жир	Лактоза	Вода
Цельное молоко	2 -5	2-6	4,3-5,3	88
Обезжиренное молоко	3-6	0,2	4,4-5,2	91,5
Сухое обезжи­ренное молоко	40	1,2-1,5	52	4-7
Сухое цельное молоко	26	25	37,5	4-7
Сывороточный белковый кон­центрат	40	1,5	40	6-9
Казеинат натрия	85	1,5-2	0,5-1,0	6

Казеинат натрия отличается повышенным содержани­ем белка, высокой водосвязывающей и эмульгирующей способностью, хорошо растворяется при рН 7, устойчив при хранении, прост в применении. Присутствие солей повышает стабильность эмульсий с казеинатом натрия и не влияет на растворимость. В отличие от белков крови и яйца, казеинат натрия не способен образовывать гели, однако, способствует формированию более прочных структур водорастворимых мышечных белков. Получение стабильных мясных эмульсий на основе казеината натрия гарантирует следующее соотношение «белковый препарат-вода-жир» 1:(3-4):(1,2-1,5). В практике колбасного производства натуральные (жидкие) молочно-белковые компоненты применяют в процессе изготовления мясных эмульсий, добавляя в куттер взамен воды (на 5% больше регламентируемо­го количества воды); сухие компоненты и концентраты вводят в мясные эмульсии вместе с водой на их гидра­тацию, после набухания, в виде суспензий, дисперсий, подготовленных эмульсий, гелеобразных форм. ^