Различные существующие направления в мясном производстве по переработке коллагенсодержащего сырья

1. Введение
Современный рынок постоянно вносит существенные коррективы в производство всех продуктов питания, каждый раз ставя новые задачи перед производителями, оказывает он прямое воздействие и на специалистов мясного производства. Потребительские требования и запросы к цене и качеству покупаемой продукции вынуждают специалистов мясной отрасли изобретать новые пути и способы решения проблем технологического характера. При этом, все решения, должны обеспечивать бесперебойную и рентабельную работу производства в условиях рынка. Значимая роль при этом отводится постоянному созданию безотходных технологий, подразумевающих использование качественных мясных продуктов. Необходимо широкое вовлечение в мясоперерабатывающую сферу производства всех существующих видов сырья, которое получается в результате переработки сельскохозяйственных животных, а также его рациональное использования. Вовлечение в производство вторичного сырья мясного производства может способствовать значительной экономии затраченных материальных ресурсов, а также созданию абсолютно безотходных технологий, что способствует оздоровлению экологической обстановки. Субпродукты второй категории как раз являются подходящим видом сырья, так как они в силу относительно низких технологических и функциональных свойств, недостаточно широко применяются в производстве мясных продуктов высокого качества. В последние годы, среди многообразия приемов обработки вторичного мясного сырья самым перспективным направлением является применение современных биотехнологических методов, которые базируются на применении разных видов микроорганизмов. Рациональное использование новых биотехнологических методов для модификации функционально-технологических свойств вторичного мясного сырья с целью его улучшения и дальнейшего использования в процессе изготовления мясных изделий, является бесспорно перспективным и актуальными
Вышесказанное подтверждает необходимость проведения научно-исследовательской работы по этому вопросу. 
   1.1 Краткий обзор проблем и вопросов отечественной мясоперерабатывающей отрасли
 Перед любой перерабатывающей промышленностью всегда стоят задачи повышения эффективности использования сырья, сокращения отходов производства, расширения ассортимента и повышения качества выпускаемой продукции. Особенно это касается такого ценного исчерпываемого, но возобновляемого при правильном воспроизводстве сырья, как сырье животного происхождения. По прогнозам ученых, в ближайшее время особое развитие получат такие технологии, которые позволят наиболее полно использовать природное сырье.
Современная концепция совершенствования и развития производства базируется на ресурсосбережении как реальном источнике увеличения сырьевой базы перерабатывающих отраслей АПК. Однако в отечественной мясоперерабатывающей отрасли большое количество белоксодержащих ресурсов остается невостребованным. Среди них особый интерес представляют вторичные продукты забоя животных, богатые коллагеном.
Тенденции в области промышленного производства пищи связаны с созданием ассортимента функциональных продуктов, способствующих поддержанию и коррекции здоровья при их ежедневном потреблении, за счет регулирующего и нормализующего воздействия на организм в целом либо на определенные его органы или функции. Особая роль здесь принадлежит вторичным продуктам разделки и переработки сельскохозяйственных животных и птицы как источника белков и их эссенциальных структурных единиц – незаменимых аминокислот, а также полиненасыщенных жирных кислот и других макро - и микронутриентов. Трудно переоценить их роль в целенаправленном обогащении продуктов питания как традиционного ассортимента, так и новых технологических форм, включая аналоговые и имитирующие традиционные продукты массового потребительского спроса, которые способны оказывать восстанавливающее и стабилизирующее действие на внутреннюю среду организма человека. В связи с реализацией государственной политики здорового питания подходы к рациональному использованию коллагенсодержащего сырья в технологии производства мясных продуктов базируются на современных медико-биологических требованиях к сбалансированному адекватному питанию. В этом большая роль отводится соединительнотканным белкам как источнику пищевых волокон со всеми присущими им физиологическими свойствами.
Для обоснования наиболее рациональных путей использования сырья важна систематизация вторичных коллагенсодержащих ресурсов мясной отрасли и реализация дифференцированных подходов, способов, методов его переработки с получением сырья для пищевой промышленности. Коллаген – это основной компонент соединительной ткани и самый распространённый протеин в организме млекопитающих, составляет от 25 до 35% протеинов общего количества. Это фибриллярный белок, обеспечивающий прочность и эластичность соединительной ткани.
Попытка максимального вовлечения соединительнотканных белков в производство пищевых продуктов в рамках традиционных технологий не дала желаемых результатов в связи с различными функциональными и низкими органолептическими свойствами нативных компонентов соединительных тканей в рецептурах мясных продуктов. Одним из способов получения белковых продуктов из малоценного сырья является его гидролиз, который позволяет получать препараты изолированных коллагеновых белков высокой степени очистки, а также стимулировать ключевые функционально-технологические свойства применительно к отраслям пищевой промышленности, в частности, производству колбасных изделий. Часто сырье, отнесенное ко II группе субпродуктов, используют в комбинированных функциональных добавках в сочетании с комплиментарными по аминокислотному составу источниками, например, белками чечевицы, люпина, амаранта, нута и других отечественных культур, альтернативных соевым белковым препаратам импортного производства. Такие добавки обеспечивают экономию высокосортного сырья с эффектом обогащения балластными веществами животного происхождения без снижения биологической ценности. В последнее время вырос практический интерес к способам рационального использования малоценных коллагенсодержащих продуктов убоя птицы. Предприятия птицеперерабатывающей промышленности характеризуются значительным количеством мало или вовсе невостребованного вторичного сырья: головы, ноги, желудки, сердце, печень, шкурка, перо и т. д.
Большое количество белка (18-24%), основную массу которых представляет коллаген или эластин, позволяет по-новому оценить возможности вторичных продуктов убоя птицы с целью их использования в качестве пищевого сырья и источника получения биопрепаратов. Обоснование и разработка путей рационального использования вторичного сырья, обеспечивающие рост производственного потенциала отрасли, расширение ассортимента продуктов и повышение выхода на единицу перерабатываемого сырья, представляют особый научно-практический интерес. Одним из путей рациональной переработки субпродуктов II группы является получение пищевых гидролизатов. Они характеризуются высокой растворимостью и жироудерживающей способностью и часто используются в технологии производства паштетов и различных колбасных изделий. Так как гидролизаты содержат продукты деструкции коллагена, то позволяют дополнительно обогатить паштеты пищевыми волокнами, обеспечивают увеличение доли связанной влаги в фаршевых системах.
Белковые гидролизаты находят применение не только как компонент пищи, но и как диетический продукт для лечебного питания. Отечественными исследователями проведены работы и достигнуты хорошие результаты по получению гидролизатов из голов и ног сухопутной птицы.
1.2. Вторичное сырье - дополнительный источник белка
Предприятия, реализующие свою деятельность в мясной промышленности, имеют в своём арсенале широкий ассортимент вторичного сырья, получаемого при переработке животных, выращиваемых для забоя. Важно отметить, что только 65 % от количества всех супродуктов в мясной промышленности, получаемых при переработке, относятся ко второй категории. Наличие в составе соединительной ткани, придаёт продукту жёсткую консистенцию, существенно снижает пищевую ценность, что естественным образом сказывается на качестве.
Большое количество исследований и разработок, связанных с пищевыми ресурсами, обусловлены их потенциальной возможностью возмещения белкового дефицита в повседневном питании человека, это обосновывается тем, что субпродукты первой и второй категорий представляют собой неоспоримый источник белка.
Существующие субпродукты конечно же нельзя назвать равноценными по своему химическому составу и пищевой ценности. Различны они и по усваиваемости и эффективности использования желудочно-кишечным трактом. Коэффициент переваримости разных видов субпродуктов убывает в такой последовательности: сердце, почки, язык, печень.
Каждый существующий вид сырья должен быть подвергнут индивидуальному выбору способа обработки. Требуемый конечный эффект с технологической точки зрения может достигаться различными способами воздействия на исходное сырьё (материал).
Современные технологии переработки второсортных мясных продуктов, применяемые на мясных производствах, сталкиваются с проблемой оптимального его использования, в основном трудности возникают из-за упрочнённого, сложного строения белков..
Такие исходники, прежде чем использовать в изготовлении зельцев, колбас, студней и др. проходят предварительную обработку. Рекомендуется проводить непродолжительное куттерование замороженного сырья, его варку, ферментативную обработку, и только после этого вносить его в фарш. Механическая гомогенизация материала не может гарантировать необходимого улучшения его технологических и функциональных характеристик. С успехом могут применяться субпродукты в виде гидролизатов белков, полученных на их основе. Целый ряд исследователей рекомендует вводить их в традиционные мясные продукты (Бойко О. А., Соколов А. Ю., 2010).   Также реально получение суспензий, паст, многокомпонентных эмульсий и структурированных систем из потенциально малоценного сырья. Они способны обеспечить целенаправленную регулировку химического состава и нужных критериев изготавливаемых мясных изделий.
1.2 Различные существующие направления в мясном производстве по переработке коллагенсодержащего сырья
Современная мясная индустрия располагает большим многообразием способов, которые позволяют оптимально изменить качественные показатели неполноценного белка. Известны такие методы изменения свойств белков: ферментативная модификация, тепловая денатурация белков, изменение ионного состава, изменение заряда белка, компрессионное воздействие.
1.2.1 Обработка коллагенсодержащего сырья сжатыми газами
НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции были получены результаты, свидетельствующие об изменении технологических характеристик мяса, подвергнутого компрессионной обработке давлением в 4 МПа в среде диоксида углерода. Изменение белков и размягчение мяса под давлением происходит за счет вторичного эффекта катепсиновой активации, т.е. активность катепсинов значительно возрастает при компрессионной обработке. В результате мясо становилось более нежным, снижалась микробная контаминация, увеличивалась влагоудерживающая способность на 5-6%. Подобные исследования ведутся в университетах ЮЖИ (Япония) и лаборатории исследования мяса (Австралия).
1.2.2 Химические способы обработки коллагенсодержащего сырья
Существуют щелочно-солевые способы обработки коллагенсодержащего сырья, широко применяемые в Японии, США и Франции. Использование этих способов позволяет перевести в растворенное состояние сухожилия и дерму крупного рогатого скота. В результате этого воздействия происходит разрыхление волокнистой структуры коллагена, удаление сопутствующих веществ и разрыв межцепных связей, что приводит к дезорганизации и дезинтеграции структурных элементов коллагена.
Щелочно-солевые способы обработки свиной шкурки
На мясоперерабатывающих комбинатах всегда была и остается проблема переработки свиной шкурки, которая составляет 5% от массы туши. Свиные шкуры богаты белком, жиром, минеральными веществами и могут быть использованы в качестве сырьевого источника для производства продуктов питания. Основной белок свиной шкурки -- коллаген. Коллаген в нативном виде не подвергается расщеплению пищеварительными ферментами, нерастворим в воде, в слабых растворах щелочей и кислот, имеет высокую механическую прочность из-за наличия в молекуле поперечных водородных связей.
Для модификации функционально-технологических свойств свиной шкурки использовались гидроксид натрия, хлорид натрия и соляная кислота. Оптимальная концентрация гидроксида натрия составила 7%, а длительность обработки -- 13 ч с последующей солевой промывкой в течение 2 ч и нейтрализацией раствором соляной кислоты концентрацией 3% в течение 15 мин. Установлен максимально возможный уровень введения белкового продукта из свиных шкур, составляющий 10% взамен адекватного количества мясного сырья.
Для размягчения и набухания свиной шкурки был специально подобран препарат "Пелль фреш лактик" ("Индазия Гевюрцверк ГмБх", Германия). Воздействие "Пелль фреш лактик" на белок свиной шкурки заключается в том, что молочная кислота, входящая в состав препарата, создает кислую среду, оптимальную для максимального набухания коллагена. Изменения, происходящие при этом в молекуле коллагена, сопровождаются разрыхлением внутренней структуры и повышением гидратационной способности. Процесс изготовления белкового стабилизатора осуществляют следующим образом: свиную шкурку обезжиривают, размораживают и выдерживают в растворе препарата "Пелль фреш лактик" в течение 12-24 ч, промывают холодной водой, затем измельчают на куттере. В результате получается тонкодиспергированная, гомогенная масса с выходом 200-300%, которую можно эффективно использовать для выработки широкого ассортимента мясных изделий (вареных и полукопченых колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов). Полученный белковый стабилизатор из сырой свиной шкурки обладает водосвязывающей и студнеобразующей способностями, оказывает положительной влияние на структурно-механические и реологические свойства мясных эмульсий, способствует улучшению консистенции и снижению термопотерь готовой продукции.
1.2.3 Методы ферментной модификации коллагенсодержащего сырья
Применение ферментов для обработки мясного сырья -- важный технологический прием, позволяющий при научно обоснованном его использовании улучшить качество и расширить ассортимент, а также интенсифицировать технологические процессы производства мясных продуктов. Под воздействием ферментов происходит трансформация белков, что влечет за собой изменение консистенции, уровня водосвязывающей и адгезионной способности продукта.
Ферменты, используемые на сегодняшний день в мясной промышленности, подразделяются на три группы в зависимости от их происхождения: животного, растительного и микробного. По направленности действия ферменты классифицируют на протеолитические и липолитические.
Однако практика применения ферментных препаратов показывает, что далеко не все ферменты при обработке мяса дают желательный эффект. Некоторые из применяемых ферментов, воздействующие на белки мышечных волокон, практически не способствуют протеканию гидролиза белков соединительной ткани, предопределяющих жесткость мяса. Интенсивность и изменение белковой структуры мяса зависит от вида, дозировки препарата, физико-химических условий, определяющих активность действия фермента, продолжительность обработки. При выборе ферментов необходимо учитывать опасность микробиальной порчи, которая может возрастать вследствие использования некоторых препаратов протеолитического действия, специфику сырья, остаточную активность таких ферментов в готовых изделия и ряд других факторов.
Преимущества и недостатки применения ферментов животного происхождения
Ферменты животного происхождения представляют собой препараты, полученные на предприятиях мясной промышленности из эндокринно-ферментного сырья.
Например, коллагеназа и эластаза, синтезируемые поджелудочной железой животных, преобразуют коллаген на 75,0-87,5%. Это происходит в результате того, что они разрывают пептидную связь в цепях коллагена, образованную аминогруппой глицина и карбоксильной группой какой-либо другой аминокислоты. Коллагеназно-эластазный комплекс получают из экстрактов поджелудочной железы, но из-за ограниченности источников препарат выпускается лишь для медицинских целей. На практике для обработки различных белковых субстратов применяются ферменты трипсин, пепсин, ренин, химотрипсин или комплекс ферментов -- панкреатин.
Трипсин - фермент класса гидролаз, расщепляющий пептиды и белки, способствует также гидролизу сложных эфиров (проявление эстеразной активности).
Пепсин гидролизует пептидные связи и расщепляет все природные белки. Фермент обладает коллагеназной, эластазной, актиномиозиновой активностями при рН 6,0.
Ренин расщепляет пептиды. Его активность зависит от количественного соотношения в нем химозина и пепсина.
Панкреатин содержит трипсин и амилазу, в незначительном количестве коллагеназу и эластазу, а также химотрипсин и карбоксилазу. Панкреатин вызывает агрегацию внутримышечной соединительной ткани в достаточной для размягчения мяса степени 35%. Температурный оптимум панкреатина составляет 50°С при рН 6,0-7,0.
Источники этих ферментов -- слизистая оболочка желудка и панкреатическая железа животных. Обработка этими ферментами способствуют разрыхлению коллагена, его растворению.
Другим немаловажным ферментом, который присутствует в мясной системе, является катепсин. Оптимум его действия обозначен при рН 4-5. Аскорбиновая кислота имеет стимулирующее действие на катепсин. Работа катепсинов проявляется после смерти животного, в период, когда концентрация водородных ионов повышается в результате накопления молочной кислоты. Фермент катализирует гидролиз белков с образованием полипептидов, пептидов и свободных аминокислот.
Однако при гидролизе белков коллагеном и эластином их применение целесообразно лишь после предварительной термической обработки. Кроме того, ферменты животного происхождения протеолитического действия термолабильны, их источники ограничены, препараты дороги. Несмотря на это, они находят применение в ряде стран для обработки мясного сырья и его вторичных ресурсов с целью получения более качественных пищевых продуктов. В целом же использование ферментных препаратов животного происхождения следует признать проблематичным.
В городе Воронеже в одной из технологических академий изучали влияние ферментного препарата коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба на мясное сырье с разной долей соединительной ткани. Препарат проявляет активность в нейтральной и слабощелочной среде по отношению к различным белковым субстратам: казеинату натрия, гемоглобину, бычьему сывороточному альбумину и коллагену. Объектом исследования служили образцы говядины 2 сорта, а также жилы крупного рогатого скота. Микроструктурный анализ образцов показал, что препарат коллагеназы из гепатопанкреаса камчатского краба обладает коллагенолитической активностью, способен гидролизовать не денатурированный коллаген.
Преимущества и недостатки использования ферментов растительного происхождения
Для обработки коллагенсодержащего сырья существует ряд ферментов растительного происхождения: папаин, фицин, бромелин.
Папаин проявляет активность при рН 5-7. Фермент устойчив к нагреву до 70°С и инактивируется при 80-85°С. Папаин при 60°С гидролизует коллаген и эластин, активен по отношению к актомиозину. На нативный коллаген папаин практически не действует.
Фицин хорошо расщепляет денатурированный коллаген и эластин. Оптимум действия проявляет при pH 7,0 и температуре до 65°С. Фицин способен гидролизовать нативный коллаген, хотя его активность в отношении нативного коллагена заметно слабее и хорошо проявляется при pH 3, а также резко возрастает при повышении температуры до 60°С.
Бромелин обладает более сильной протеолитической активностью, чем папаин. Оптимум действия фермента лежит в пределах pH 6-7. Фермент проявляет высокую коллагеназную активность при температуре 60°С. Однако он менее активен в отношении эластина. На нативный коллаген не действует. Обладает низкой протеолитической активностью в отношении миозина.
Эти ферменты выделяют из млечного сока дынного и фигового деревьев, плодов ананаса. Ферменты оказывают разное действие на животные белки.
При этом гидролитический эффект зависит от температуры обработки. Деструкция коллагеновых и эластиновых волокон различных тканей под действием этих ферментов целесообразно, а лишь после их денатурации. Говоря об эффективности использования ферментов растительного происхождения в мясной промышленности, важно отметить их значение для обработки мяса с целью тендеризации.
Что касается гидролиза коллаген- и эластинсодержащего сырья под воздействием этих ферментов, то, по экономическим и биохимическим соображениям их применение нецелесообразно из-за ограниченности источников, высокой стоимости и слабого воздействия на нативные коллаген и эластин.
Использование ферментных препаратов микробного происхождения
Ферменты микробного происхождения имеют явные преимущества перед выше перечисленными при использовании их в мясной промышленности. Это, прежде всего, связано с неограниченностью их источников, возможностью методов генетической инженерии и селекции значительно повысить их продуктивность по интересующему показателю, а также получить целевой препарат при варьировании условий выращивания и компонентного состава питательных сред.
Ферментные системы микроорганизмов, которые включают в себя бактерии, дрожжи, микроскопические грибы и т.д. обладают широким спектром и глубиной действия на субстрат.
Воронежской технологической академией и казанским технологическим институтом совместно проведены исследования по изучению действия препаратов мегатерин Г10Х и протосубтилин Г10Х. Первый препарат получен на основе продуцента Bacillus megaterium. Мегатерин ГC10Х обладает высокой протеолитической активностью и высокой коллагенолитической активностью. Протеолитический комплекс препарата включает два фермента, отличающихся рН оптимумом действия. Протеазы препарата проявляют максимальную активность в области рН 6,8-7,2 и 7,6-8,0 при температуре 37-42°С. Протосубтилин Г10Х -- препарат микробной протеиназы Bacillus subtilis, используемый для производства белковых гидрализатов. Максимальную активность препарат проявляет в области pH 7,0-7,2.
В качестве опытных образцов использовали модельный фарш, составленный на основе говядины 2-го сорта. Результаты исследований показали положительный эффект применения мегатерина Г10Х для обработки мяса. Использование мегатерина Г10Х улучшает функционально-технологические свойства мясного сырья, обеспечиваются хороший выход и переваримость продукта.
Также проводилось изучение влияния мегатерина Г10Х на водо- и солерастворимые фракции белков говядины 2-й категории. Как показали исследования ферментный препарат мегатерин Г10Х одинаково эффективно гидролизовал водо- и солерастворимую фракции белков.
В государственной технологической академии были проведены исследования по переработке шквары жирового производства в гидролизат с помощью ферментного препарата Penicillium wortmanii полученный гидролизат использовали при выработке мясного хлеба.
Потребляемые для улучшения качества мяса ферментные препараты должны иметь следующие свойства - вызывать изменение соединительной ткани - слабо действовать на мышечную ткань - иметь возможно более высокий температурный оптимум действия, сохраняя способность частично изменять ткани при тепловой обработке - действовать в слабокислой или нейтральной среде с максимальной активностью - быть безвредным для человека.
Практика применения ферментных препаратов показывает, что не все ферменты, обладающие высокой протеолитической активностью, при обработке мяса дают должный эффект. При этом имеет большое значение оптимум действия ферментов, природа их активаторов и ингибиторов, специфичность к разрыву пептидных связей при гидролизе животных белков. Известно несколько способов обработки мяса ферментами инъекции раствора в кровеносную систему животных, шприцевание раствора фермента в шею, поверхностная обработка мяса ферментами, добавление ферментного раствора к мясному фаршу.
Наиболее приемлемым методом для современного производства оказалось шприцевание ферментного раствора в шею. В состав шприцуемого раствора кроме ферментного препарата входит поваренная соль и пищевые добавки. Характер и глубина изменений внутримышечной соединительной ткани под действием протеолитических ферментов зависит от специфичности протеиназ содержащихся в препаратах.
Наиболее глубокие изменения соединительнотканных прослоек происходили под действием фицина, т. к. этот фермент способен гидролизовать нативный эластин при естественном рН мяса. Что касается пищевых ферментных препаратов микробного происхождения, не обладающих коллагеназной и эластазной активностью, то их действие на внутримышечную соединительную ткань ограничивается освобождением коллагеновых волокон от цементирующего их основного вещества.
Это способствует снижению устойчивости коллагеновых волокон к гидротермическому воздействию и более быстрому размягчению мяса в процессе тепловой обработки. Проводя биохимическую оценку мяса, все исследователи пришли к единому мнению, что в результате обработки мяса ферментными препаратами перивариваемость его возрастает. Видимо, это связано с наличием в нём белков уже подвергнутых более или менее глубокой деструкции. Особенно это касается коллагена и эластина белков, наиболее трудно расщепляемых пищеварительными ферментами.
Направленное изменение исходных свойств сырья с помощью ферментативной обработки наиболее перспективно в колбасном производстве при сокращении сроков посола и использования сырья с большим содержанием соединительной ткани. А.Ф. Невельниченко 1989 предложил способ созревания мясного сырья, предварительно обработанного раствором протеолитических ферментов микробного происхождения протосубтилин, протомезентерин, прототерризин методом инъецирования.
Такая обработка позволила увеличить выход натуральных полуфабрикатов за счёт использования для этих целей жёстких частей говяжьих туш. В США для мягчения соединительной ткани предложено тушу после убоя и разделки шприцевать водным раствором ферментов, содержащим коллагеназу, полученную из Cl. histolyticum и эластазу - из свиной поджелудочной железы. Результаты исследований по изучению возможности ферментации коллагенсодержащего сырья в колбасном производстве позволили установить следующее - применение протосубтилина Г20х как самостоятельного фермента, так и в комплексе с ЭПЖ, вызывает очень значительные деструктивные изменения, в первую очередь, мышечной ткани односортной говядины, не оказывая должного влияния на соединительную - ферментация односортной говядины ЭПЖ способствует улучшению физико-химических свойств этого сырья -обработку коллагенсодержащего сырья целесообразно проводить на стадии посола мяса или при составлении фарша перед шприцеванием его в оболочку.
Повышенная резистентность коллагеновых и эластиновых волокон к термической дезагрегации предопределяет ряд пороков готовых изделий.
Для снижения этих негативных проявлений используют жиловку этого сырья. Обобщение результатов исследований, выполненных Н.Н. Липатовым, В.Г. Боресковым и др. позволило предположить, что альтернативой операции жиловки при производстве мясопродуктов из сырья с высокой массовой долей соединительной ткани является биотехнологическая модификация такого сырья за счёт воздействия на него протеолитическими ферментными препаратами, обладающими коллагеназной и эластазной активностью. Ферментирование сырья с высокой массовой долей соединительной ткани способствует повышению скорости диффузионно-фильтрационного распределения посолочных ингредиентов при посоле такого сырья. Авторами 5 доказано увеличение равномерности распределения хлорида натрия при обработке сырья протеолитическими ферментами. Особое внимание разработке специальных ферментных препаратов уделяется в последнее время в связи с проблемой максимального привлечения вторичных белковых ресурсов и отходов мясной промышленности и созданием безотходных технологий.
Обеспечение устойчивого подъёма в этом направлении может быть достигнуто за счет разработки эффективных микробных препаратов. Способностью синтезировать специфические ферменты, расщепляющие животные белки, обладают многие микроорганизмы. Среди них выделяются виды, эффективно гидролизующие белки типа коллагена, эластина, кератина.
Показана возможность применения для этих целей протеолитических ферментов на основе Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Aspergillus, Penicillium. При использовании коллагенофильного препарата ферментов из Penicillium wortmannii ВКМ - 2091 степень гидролиза коллагенов достигает 60 - 65 . Анализ гидролизатов указывает на богатый набор и высокое содержание свободных аминокислот пролина, цистина, валина, аланина, изолейцина, лейцина, фенилаланина, лизина, серина, глутаминовой и аспарагиновой кислот. В результате нарушения белково-липидных комплексов создаются условия для дополнительного получения жира. Возможности гидролизатов различного коллагенсодержащего сырья имеют огромные перспективы при получении специальных продуктов питания, в том числе профилактических. Применение ферментных препаратов при обработке кожевенного сырья является одним из перспективных методов совершенствования технологических процессов кожевенного производства. Присутствие в шкуре растворимых и нерастворимых компонентов различной химической природы, многоступенчатая структурная организация основного белка шкуры - коллагена - определяют сложный характер реакций при ферментативной обработке.

Среди подготовительных процессов кожевенного производства наиболее трудоёмким является обезволашивание. Наиболее перспективным для всех видов сырья показало себя обезволашивание с помощью ферментов. В достижении эффекта обезволашивания установлена целесообразность применения ферментов, действующих на разные классы соединений дермы - белки, углеводы, жировые вещества, ведущее место среди которых принадлежит специальным протеазам.

1.2.4 Модификация вторичного сырья под действием различных видов микроорганизмов
Любые биотехнологические процессы предполагают использование живых систем. Применение микроорганизмов в мясной промышленности предопределяется рядом их особенностей. Один из них - это высокая скорость роста. Нередко тот или иной микроорганизм является продуцентом различных веществ (органические кислоты, спирты, антибактериальные вещества, ферменты). Например, молочнокислые микроорганизмы способны образовывать молочную кислоту, таким образом, снижая показатель рН фаршевых систем, что способствует отрицательному воздействию на рост условно-патогенной и патогенной микрофлоры, что немаловажно при создании высококачественной продукции.
Однако для получения продуктов с заданными показателями качества и безопасности привело к необходимости применять микроорганизмы с высокими производственно-ценными свойствами.
Использование мясного сырья с высоким содержанием соединительной ткани и высоким уровнем контаминации в производстве высококачественных мясных продуктов ограничено в связи с его низкими технологическими и функциональными свойствами. Однако обработка подобного сырья консорциумом микроорганизмов лактобактерий плантарум 31, 32 и Macrococcus caseolyticus 38 позволяет получить биомассу, качественно отличающуюся по составу от субстрата. В результате обработки вторичного мясного сырья выбранными штаммами происходит: быстрое снижение показателя рН, что приводит к резкому снижению развития условно-патогенной микрофлоры; накопление биомассы, обогащенной незаменимыми аминокислотами и продуктами метаболизма; увеличение доли полноценного белка; накопление ароматобразующих веществ; улучшение сенсорных характеристик.
Биотрансформированное мясное сырье использовали в технологии паштетов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что паштеты, содержащие белковый композит практически не отличаются по содержанию вкусоароматических соединений от контрольного образца, выработанного по традиционной технологии.



.......................