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:

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

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

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

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

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

Ø 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 процессов

Рис. 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.

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 препаратов

Пищевые 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.