Применение стартовых культур

Одним из перспективных направлений интенсификации технологического процесса производства сырокопченых колбас, является внедрение новых биотехнологических приемов, основанных на эффективном использовании, как собственных ферментных систем мясного сырья, так и на целенаправленном внесении стартовых культур.

Использование стартовых культур, а также применение различных электрофизических эффектов, приводит как к повышению производительности (за счет сокращения продолжительности некоторых операций), так и к повышению качества мясных продуктов.

В литературных источниках встречаются упоминания об использовании электромагнитного поля (ЭМП), как для обеззараживания сырья, так и для стимулирования роста микрофлоры. В настоящее время, исследования биологического действия электромагнитных полей, охватывают весь спектр
электромагнитных колебаний радиодиапазона, от постоянных полей до частот порядка 10 Гц.

Несмотря на многочисленные исследования в области действия ЭМП на микрофлору, на сегодняшний день остаются малоизвестными активация электромагнитным полем низких частот (ЭМП НЧ) стартовых культур и их применение в технологии производства сырокопченых колбас, а так же физико-химические и структурно-механические показатели мясного сырья
обработанного ЭМП НЧ.

Исследования, проведенные в начале ХХ века, показали, что частичное добавление к мясу сырья, сброженного молочнокислой микрофлорой, способствовало формированию лучшей консистенции конечного продукта и большей устойчивости его в хранении. То есть введение в сырье большого количества полезной микрофлоры в самом начале процесса, т.е. на старте, способствовало развитию процесса созревания сразу же, а не по истечении какого-то периода времени и обеспечивало выраженный положительный эффект. В результате сформировалась идея направленной ферментации мяса стартовой микрофлорой.

Стартовые культуры – это специально подобранные культуры микроорганизмов, используемые для направленной ферментации мясного сырья в условиях интенсивного производства, и положительно влияющие на качественные характеристики готовых мясопродуктов.

Ферментация колбас. Человечество употребляло в пищу ферментированные микроорганизмами продукты (вина, овощи, сыры, хлеба) в течение многих столетий, т.е. продукты внутри которых проходила сложная биохимическая реакция, нацеленная на переработку разного рода микроорганизмами исходного сырья. Ферментация колбас и др. мясопродуктов также была известна издревле. Было подмечено, что фарш в некоторых колбасных изделиях, помещенных в определенные условия или места: пещеры, подвалы, спустя некоторое время начинает уплотняться, твердеть, и приобретает характерный кисловатый привкус. Про микробов тогда никто и слухом не слыхивал, но этот факт взяли на заметку. Конечно же, сегодня, ферментацию (микробиологические процессы обмена веществ) контролируют на всех стадиях производства мясопродуктов. Более того, в настоящее время этот процесс теперь имеет и научное обоснование своей целесообразности в мясном производстве. Помимо улучшения своих вкусовых, микробиологических и структурно-механических свойств, ферментированные мясные изделия получают все качества продуктов функционального питания – биологическая ценность таких продуктов, сбалансированных по аминокислотному составу, обогащенных витаминами, летучими жирными кислотами и др. полезными веществами микробного происхождения повышается в разы. Более того, отдельные метаболиты микроорганизмов, применяемых при ферментации мясопродуктов, обладающие антимутагенной, антиоксидантной, про-тивоопухолевой, холестеринметаболизирующей и иммуномодулирующей активностью, позволяют уже говорить не просто о качественных деликатесах, а о получении продуктов оздоровительного питания нового поколения.

Бактериальные стартовые культуры.Пробиотические виды микроорганизмов все более активно занимают свое место в производстве ферментированных мясных изделий. Использование пробиотических стартовых культур особенно оправдано в технологии мясопродуктов с интенсивным процессом производства. В данном случае ослабевает консервирующее действие таких сокращаемых технологических факторов, как продолжительность сушки (колбасы), время созревания в посоле (деликатесные изделия), обработка дымом. Для обеспечения надлежащего гигиенического качества в такие изделия следует вводить специально подобранные пробиотические микроорганизмы в качестве конкурирующей микрофлоры или для активного снижения рН (концентрации водородных ионов).

Однако критерии отбора микроорганизмов в качестве стартовых культур не ограничиваются лишь их защитными свойствами. Учитывается их влияние на вкусоароматические характеристики готового продукта, его биологическую ценность, структурно-механические свойства и т.д.

Установлено, чтобифидобактерии обладают высокой антагонистической активностью, способностью разрушать токсические метаболиты, расти в анаэробных условиях, накапливать ароматические соединения, редуцирующие вещества, что весьма привлекательно для использования в колбасном производстве.

Пропионовокислые бактерии способны расти при низких температурах, накапливать ароматические соединения, продуцировать антимутагенные вещества, витамин В12, аминокислоты, обладают антагонистической активностью к патогенной и условно патогенной микрофлоре, являются слабыми кислотообразователями.

Разработанные бакконцентраты активно ферментируют пищевые среды, обладают высокой скоростью роста при биотехнологической обработке мясного сырья.

С учетом биотехнологических свойств, антимутагенной активности бифидобактерий и пропионовокислых бактерий подобраны монокультуры и поликультуры, отвечаю­щие специфическим требованиям технологических процессов производства разных видов мясных продуктов.

Выявлена высокая биохимическая активность пропионовокислых бакте­рий в мясном субстрате, позволяющая ускорить биотехнологические процессы при посоле и созревании мяса.

Методом газовой хроматографии установлено, что при использовании бакконцентрата на основе пропионовокислых и бифидобактерий в роли старто­вых культур значительно повышается количество терпенов и лактонов, влияю­щих на формирование вкуса и аромата сырокопченых колбас.

Исследования использования пробиотических культур для производства колбасных изделий, проведенные специалистами ВСГУТУ г. Улан-Удэ, доказали значимость биотехнологических свойств бифидобактерий, а также пропионовокислых бактерий при применении их заквасок на стадии посола и осадки производства колбас в формировании качественных характе­ристик готовых изделий. Предложены рациональные параметры технологического процесса производства вареных, варено-копченых, сырокопченых колбас и натуральных мясных консервов из парного мяса с использованием бакконцентратов на основе пробиотических микроорганизмов в роли стартовых культур.

Полученные результаты исследований позволяют наметить конкретные пути расширения использования пробиотических культур для производства мясопродуктов.

Применение стартовых культур, вклю­чающих бифидобактерии, при производстве варено-копченых колбас ускоряет протекание биохимических процессов, интен­сифицирует процесс осадки, повышает содержание молочной и летучих жирных кислот, свободных аминокислот и тем самым улучшает вкус и аромат колбас.

Рост микрофлоры закваски в мясном фарше препятствует развитию бактерий группы кишечной па­лочки на самых ранних стадиях производства варено-копченых колбас и повышает санитарно-гигиенические показатели готово­го продукта.

Бифидобактерии предохраняют липи­ды мяса от окисления, улучшают консистенцию, вкус варено­копченных колбас.

Применение бифидобактерий при производстве мясных продуктов обеспечивает эффективное использование нит­рита в реакции денитрификации, позволяет снизить количество вносимого нитрита до 40% от традиционно принятого и полу­чить продукт со стабильной окраской.

Доказана высокая биохимическая активность пропионо­вокислых бактерий в мясной среде, что оказывает существенное влияние на ускорение процесса созревания фарша при посоле и формирование функционально-технологических свойств колбас при осадке.

Пропионовокислые бактерии облада­ют высокой протеолитической активностью и ускоряют биохи­мические превращения белков мяса при посоле.

Выбраны оптимальные технологические параметры по­сола и осадки при производстве варено-копченых колбас. Уста­новлено, что использование концентрата пропионовокислых бактерий сокращает продолжительность производственного цикла в 3 раза.

Применение пропионовокислых бакте­рий при нитритном посоле создает благоприятные условия для развития процессов цветообразования и стабилизации окраски продукта, что позволяет уменьшить дозу вносимого нитрита на­трия на 30 % от общепринятой нормы.

В результате жизнедеятельности пропио­новокислых бактерий в процессе осадки наблюдается интенсив­ное накопление летучих жирных кислот и аминного азота, что способствует формированию специфического вкуса и аромата го­тового продукта.

Установлена антимутагенная активность пропионово­кислых бактерий в отношении мутагенеза, индуцируемого ази­дом натрия в мясной среде.

Выявлено положительное влияние предлагаемого биотехнологического метода обработки сырья на органолептиче­ские, физико-химические, структурно-механические, микробио­логические характеристики и биологическую ценность готового продукта.

Внесение добавок из нетрадиционно­го растительного сырья, обладающих пребиотическими свойст­вами, при посоле стимулирует рост пропионовокислых бактерий и повышает функционально-технологические свойства мясного фарша.

Разработана технология и нормативная документация производства варено-копченой колбасы с использованием ком­бинированной закваски молочнокислых бактерий L. plantarum и бифидобактерий, а также концентрата пропионовокислых бакте­рий.

Разработана технология сырокопченых колбас, обладающих пробиотическими свойствами с регламентированным содержанием пропионовокислых и бифидобактерий в готовом продукте в количестве не менее 10⁶ КОЕ/г к концу срока годности. Методом газовой хроматографии установлено, что при использовании бакконцентрата на основе пропионовокислых и бифидобактерий в роли старто­вых культур значительно повышается количество терпенов и лактонов, влияю­щих на формирование вкуса и аромата сырокопченых колбас.

Усовершенствованна технология производства вареных колбас из низкосортного сырья с использованием концентрата пропионовокислых бактерий и добавок растительного происхо­ждения, разработан проект нормативной документации.

На основе биотехнологического метода обработки мясного сырья разработана технология натуральных консервов из парного мяса, значительно сокращающая производственный цикл, энерго – и трудозатраты.

Технологии вареных, варено-копченых, сырокопченых колбас и мясных консервов из парного мяса с использованием пробиотических культур прошли опытно-промышленную проверку в производственных условиях и рекомендованы к внедрению [33].

Благодаря успехам научных исследований в области биотехнологии, появляются новые технологии, позволяющие интенсифицировать производство мясных изделий, улучшить их органолептические свойства и повысить гарантию выработки высококачественных продуктов и т. д. Одним из перспективных направлений интенсификации производства сырокопченых колбас является направленное использование стартовых культур. В большинстве случаев в технологии сырокопченых 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, Lactobacillus sake, Staphylococcus carnosus и Staphylococcus xylosus. Обычно используют сухие культуры с носителем, например, декстрозой.

В процессе созревания бактериальные стартовые культуры вырабатывают различные экзо- и эндоферменты. За счет протеолитической активности многие стартовые культуры принимают участие в улучшении структуры и консистенции мясных продуктов, образуя такие ферменты как коллагеназы и эластазы, которые улучшают ценность и нежность мясного сырья с большим содержанием соединительнотканных белков. Биосинтез молочной и других органических кислот бактериями способствует повышению нежности и сочности мяса, так как они способствуют разбуханию коллагена и тем самым способствуют разрыхлению ткани и гидролизу низкомолекулярных связей. При этом важную роль играет также водородный показатель (рН) сырья. За счет низких значений рН повышается активность внутриклеточных ферментов, катепсинов, оптимальная величина рН для которых равна 3,8–4,5, что соответствует изоэлектрической точке белков мяса.

На основании методов биотехнологической модификации разработаны экономичные технологии сырокопченых колбас, мясных рулетов, ветчины, полукопченых колбас и окороков. Помимо производства сырокопченых колбас, стартовые культуры применяют при производстве варено-копченых и полукопченых колбас. Более эффективно проводить ферментацию в начале их изготовления, так как при термообработке создаются неблагоприятные условия для роста и размножения заквасочных культур.

Внесение стартовых культур оказывает влияние не только на скорость ферментации сырокопченых колбас. При использовании сухого бактериального препарата, представляющего собой концентрат молочнокислых бактерий и микрококков, было установлено, что под их действием происходило ингибирование как естественной микрофлоры мясного сырья, так и развития Streptococcus aureus, Ps. aeruginosa. Отечественными исследователями предложена технология производства мясопродуктов на основе комплексного использования стартовых культур и дальневосточных бальзамов, позволяющая обеспечить возможность устойчивого регулирования хода таких процессов, как вкусо- и цветообразование, обезвоживание, ингибирование окисления липидов, селективное развитие микрофлоры и получить продукцию высокого качества.

Огромный интерес в области использования стартовых культур вызывает опыт зарубежных исследователей. Например, во Франции, Германии и Болгарии в стартовых культурах используют микрококки. Большое содержание микрококков придает сырокопченым колбасам тончайший запах, нежный и даже пикантный кисловатый оттенок, что считается критерием высокого качества многих сырокопченых колбас. Участие микрококков в процессе образования аромата исследователи связывают с высокой биохимической активностью этих микроорганизмов. Под действием протеолитических ферментов микрококков белки расщепляются на свободные аминокислоты, которые являются важным компонентом во вкусообразовании. Под влиянием липолитической активности образуются летучие низкомолекулярные жирные кислоты, которые могут окисляться до перекисей, а последние под действием каталазной активности микрококков превращаются в карбоксильные соединения, способствующие вкусообразованию продукта.

При использовании бактериальных стартовых культур в технологии сырокопченых колбас отпадает необходимость предъявлять высокие требования к сырью по его биохимическим свойствам, т. к. появляется возможность регулировать рН мяса. Можно применять разнообразное сырье — парное, созревшее, выдержанное или замороженное. При использовании мяса с разными биохимическими параметрами в определенных условиях можно получить одинаковый продукт. Микрофлора мясного сырья не всегда гарантирует протекание процесса ферментации в нужном направлении, что может привести к браку готовых изделий. Вместо непредсказуемой микрофлоры «диких» микроорганизмов в сырокопченых колбасах должна доминировать определенная флора желательных микроорганизмов. Одной из существенных характеристик стартовых культур является способность производить молочную кислоту из углеводов и, таким образом, способствовать процессу снижения уровня рН.

Как правило, при созревании сырокопченых колбас используют гомоферментативные лактобациллы, 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.

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.

С точки зрения ароматообразоваиия представляет интерес разработка Датского мясного института — стартовая культура Moraxella phenylpyruvica. Это психрофильная культура — факультативный анаэроб, что позволяет ей активно развиваться в толще продукта, и, как показали исследования, продуцировать предшественники аромата.

Наряду с бактериями при образовании окраски определенную роль играют также дрожжи и нитрит натрия. Значительную роль в формировании цвета сырокопченых колбас играют бактерии, продуктами жизнедеятельности которых преимущественно является окись азота. К ним относятся микрококки, в меньшей мере стрептококки и бактерии сарцина.

Нитрит натрия при изготовлении (посоле) мясных продуктов осуществляет многофункциональное воздействие: цветообразующее (красная окраска), ароматообразующее (аромат посола), консервирующее (микробное ингибирование) и антиокислительное (защита жира от окисления).

Продукты распада нитрита натрия (окись азота) в комбинации с мышечным пигментом мяса (миоглобином) образуют цвет готовых сырокопченых колбас. Для получения хорошей окраски, минимум 50 % имеющегося миоглобина должно быть устойчиво связано с окисью азота. Известно, что нитрит натрия даже в относительно небольших концентрациях тормозит развитие многочисленных микроорганизмов. При его концентрации около 80–150 мг/кг ограничивается рост таких микроорганизмов, как Clostridium botulinum, Salmonella, Staphylococcus. Однако консервирующее действие нитрита проявляется в комбинации с другими факторами воздействия, такими как активность воды, показатель рН, температура. Непрерывное снижение рН в начале ферментации оказывает положительное влияние на процесс цветообразования. Необходимое снижение рН можно достичь путем внесения различных углеводов.

Установлено, что при добавлении в фарш сырокопченых колбас углеводов с большой молекулярной массой способствует образованию наиболее выраженных вкусовых свойств в готовом продукте. С увеличением массы молекулы углевода накопление конечных продуктов ферментации наступает позднее. Выбор углеводов позволяет программировать и управлять вкусом и ароматом готового продукта [ 22].

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 суток 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 суток 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, 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 являются активными кислотообразователями, 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 посолочн