Полуфабрикаты с пищевыми добавками

Содержание:

Введение

Глава 1. Понятие пищевых добавок

Глава 2. Расчет натуральных полуфабрикатов и доли пищевых добавок

Заключение

Библиография

Сегодня мы регулярно сталкиваемся с тем, что пищевая продукция производится с применением пищевых добавок. Однако, читая состав, мы сталкиваемся с непонятными нам обозначениями или вовсе не обращаем внимание. Сейчас во всем мире насчитывается до двух тысяч пищевых добавок, и, естественно, возникла необходимость в их классификации. В каждой промышленности, при производстве кондитерских изделий, молочных, мясных, рыбных и так далее, применяются свои добавки. Большинство из нас не знает, зачем их используют. Скептики же утверждают, что они нужны, чтобы нарастить объемы продаж, а здоровье потребителей их вовсе не интересует. Так ли это, хотелось бы выяснить в данной работе на примере производства мясных полуфабрикатов.

Считается, что одним из критериев, определяющих культуру страны, является качество и безопасность продуктов питания, потребляемых населением. Чем выше уровень развития пищевой промышленности в государстве, тем выше уровень использования пищевых добавок, производство которых требует высокой технологической дисциплины, точного оборудования и определенной квалификации персонала.

В настоящее время в средствах массовой информации представляются достаточно противоречивые сведения о пищевых добавках, в том числе об их безопасности. Например, «генетически модифицированный крахмал», «ароматизаторы, идентичные натуральным — это искусственные ароматизаторы». И это далеко не все высказывания, озвученные в прямом эфире и прессе. Возникает справедливый вопрос – а зачем нужны эти добавки? Какую пользу или вред они приносят?

В данной работе будут рассмотрены различные пищевые добавки, что они из себя представляют, для чего их используют. Также будет разработан проект для мясоперерабатывающего предприятия. Цель проекта – показать использование пищевых добавок при производстве мясных полуфабрикатов.

Но, прежде чем переходить к решению поставленных задач, необходимо определить, что же такое пищевые добавки. Пищевые добавки — вещества, добавляемые в продукты питания для придания им желаемых свойств, например определённого аромата (ароматизаторы), цвета (красители), длительности хранения (консерванты), вкуса, консистенции.

В современном колбасном производстве, характеризующемся крупными объемами производства и интенсивной технологией, вместе с основным сырьем используют различные препараты растительного и животного происхождения, обладающие высокой пищевой ценностью, функциональными свойствами, близкими к свойствам мышечных белков, способные улучшить или стабилизировать качество готовых изделий, устойчивые при хранение, отличающиеся небольшой стоимостью, простотой применения при составлении фаршевых композиций. К таким веществам относятся различные соевые препараты, каррагинаны, камеди, фосфаты, пектины и др. К структурообразующим добавкам относятся белковые препараты животного и растительного происхождения, камеди, каррагинаны, крахмалы, мука, пищевые волокна. Каррагинаны, так же как и агары, относятся к полисахаридам, которые экстрагируются горячей водой из некоторых видов морских водорослей. Каррагинаны формируют структуры, подобные структурам агара, и поэтому имеют применение как гелеобразующие вещества, уплотнители и стабилизаторы.

В настоящее время вопрос направленного использования сырья с учетом характера автолиза приобретает особое значение, т. к. существенно возросла доля животных, поступающих на переработку из промышленных комплексов, у которых после убоя ткани обнаруживаются значительные отклонения от обычного развития автолитических процессов. Количество PSE мяса, поступающего на предприятие, может варьироваться от 2 до 30% получаемой свинины. Свойства PSE обусловлены взаимодействием многих факторов, таких, как генетическая наследственность животных (PSS), порода, условия предубойного содержания скота, длительность отсутствия пищи, длительность перевозки, длительность отдыха до оглушения, изменения погоды и методы обработки. Мясо с признаками PSE из-за низких значений pH (5,0 – 5,5) и водосвязывающей способности считается непригодным для производства эмульгированных (вареных) колбас, вареных и сырокопченых окороков, т. к. при этом ухудшаются органолептические характеристики готовых продуктов (светлая окраска, кисловатый привкус, жесткая консистенция, пониженная сочность), снижается выход готового продукта.

Учитывая качественные характеристики мясного сырья со свойствами PSE, можно полагать, что использование в рецептурах вареных колбасных изделий каррагинанов окажет положительное влияние на функционально-технологические характеристики фаршей и готового продукта. При этом необходимо отметить, что в решении вопроса о количестве вводимых аддитивов первостепенная роль должна принадлежать качественным аспектам. Для определения количества их введения в рецептуры следует

изучить функционально-технологические характеристики (ФТС) предлагаемого к использованию препарата.

Каррагинаны могут использоваться при производстве следующих мясопродуктов:

— вареные колбасы,

— сосиски, сардельки,

— полукопченые колбасы,

— реструктурированные мясные продукты из свинины, говядины, мяса птицы,

— цельномышечные мясопродукты,

— мясные и мясоовощные консервы.

Такие добавки, как пищевые фосфаты применяются при приготовлении мясных продуктов с целью:

— усиления влагосвязывающей способности мяса, что позволяет значительно увеличить выход продукции;

— увеличения эмульгирующей способности белков мышечной ткани,

— снижения бульонно-жировых отёков;

— улучшения органо-липтических показателей — консистенции, сочности, стабилизации процесса цветообразования;

— приостановления окисления липидов;

— ингибирования окислительных процессов на различных стадиях технологической обработки в условиях хранения мясопродуктов;

— продления сроков хранения готового продукта.

Фосфаты используют при различных технологиях производства продуктов как из красного, так и из белого мяса для повышения влагосвязываемости и стабилизации эмульсии. Даже при использовании минимальной дозы функциональных фосфатов можно достигнуть положительного результата.

Эффект успешного применения фосфатов в пищевой промышленности обусловлен длиной молекулярной цепи и значением рН. Буферная способность фосфатов используется для стабилизации мускульного рН-уровня. Сиквестирующая способность полифосфатов позволяет им связывать поливалентные катионы, такие как кальций, магний и катионы тяжелых металлов — железа, меди. Более того, полифосфаты с увеличенной длиной цепочки обладают бактериостатическим действием.

Благодаря полианионному эффекту (отрицательному поверхностному заряду) фосфаты способствуют стабилизации дисперсии, эмульсии и суспензии. Действуя на поверхностный заряд белков, фосфаты оказывают сильное влияние на связывание внутренней влаги в продукте и образование геля. Высоким специфическим эффектом влагосвязываемости и удержания актомиозина в мясной ткани обладают дифосфаты (пирофосфаты).

Все виды мяса и птицы содержат активный мускульный белок актомиозин, который регулирует влагосвязываемость внутри ткани. В живой мясной ткани структура актомиозина и содержание натуральной влаги контролируется аденозинтрифосфатом (АТФ). Однако после убоя животного во время хранения мяса в ткани происходит ряд биохимических реакций, приводящих к разрушению АТФ и снижению рН-уровня. Мускульные белки сжимаются (rigor mortis) и утрачивают свою способность удерживать влагу. В результате этого продукты получаются сухими и жесткими.

Дифосфаты обладают уникальной способностью образовывать аналог АТФ и восстанавливать естественную способность актомиозина связывать влагу. Высокий специфический эффект достигается именно при использовании дифосфатов. Другие фосфаты также эффективны, так как сообщают дифосфатам способность воздействия с энзимами.

Важным, но, в отличии от влагосвязываемости, неспецифическим эффектом применения фосфатов является также повышение рН-уровня (то есть снижение концентрации кислой среды). Минимальный уровень влагосвязываемости мускульного белка осуществляется при рН около 5,4 — это значение называют изоэлектрической точкой. Фосфаты повышают рН-уровень в мясных продуктах до его оптимального уровня 6 — 6,4.

Это особенно важно при использовании PSE мяса (англ. Pale, Soft, Exudative) срН<5,8. Однако слишком высокий рН-уровень в конечном продукте приводит к более медленной реакции покраснения, сокращению срока хранения продукта, мыльному эффекту и более быстрому разрушению жира. Наилучший результат достигается при использовании фосфатов с рН-уровнем от 7,0 до 10,0.

Дифосфаты, а также полифосфаты способствуют подавлению окислительных реакций, изолируя такие оксиданты, как железо и медь. Это помогает предотвратить образование привкуса, нежелательные изменения цвета и прогоркание продукта, что является особенно важным, когда речь идет о переработке мяса и птицы. Наиболее эффективными из фосфатов являются дифосфаты, однако их растворимость в рассоле в присутствии поваренной соли очень низкая, поэтому в большинстве случаев они не могут использоваться отдельно, и потому были специально разработаны их комбинации с легкорастворимыми фосфатами натрия и калия.

Благодаря использованию технологий сухого распыления, стало возможным производство химических смесей фосфатов с разной длиной цепочки без использования метода физического смешивания. Сначала приготавливают раствор фосфорной кислоты и гидроксидов натрия и/или калия, который затем распыляют методом сухого распыления при определенной температуре. В результате получается комбинация натрия/калия ди- и триполифосфатов с молекулярной, а не кристаллической структурой, как это происходит при механическом смешивании. И что особенно важно для применения в мясоперерабатывающей промышленности, все эти смеси обладают гораздо большей степенью растворимости и более высокой стабильностью. Применение этих смесей имеет и экономическое преимущество, так как данные фосфаты используются в дозировке 0,3-0,5% к массе сырья, что более чем в половину меньше добавляемого количества обычных фосфатов.

  
В настоящее время широкое распространение при производстве мясных продуктов получили пищевые добавки. 

К пищевым добавкам относят природные или искусственно синтезированные вещества и соединения, вводимые в пищевые продукты с целью их сохранения и (или) придания заданных свойств.

В зависимости от назначения и характера воздействия на мясное сырье различают несколько групп пищевых добавок:

функционально-технологические (комплексные), или структуро-регулирующие;

аромато-вкусовые или вкусо-ароматические;

пищевые красители;

консерванты;

антиокислители.

Функционально-технологические (комплексные), или структурорегулирующие, пищевые добавки представляют собой смеси, в состав которых входят ингредиенты, усиливающие водоудерживающую способность, эмульгирующие, желирующие, связующие, улучшающие структуру мясных продуктов и другие технологические свойства мяса, сокращающие потери при тепловой обработке и повышающие выход готового продукта.

В состав этих пищевых добавок могут быть включены вкусовые и ароматические ингредиенты (поэтому их также называют комплексными добавками).

Определяющий признак структуро-регулирующей пищевой добавки — наличие в ее композиции одного или нескольких компонентов, влияющих на структуру фарша.

Например, фосфаты (Е450, Е451, Е452, СанПиН 2.3.2.560—96) обладают эмульгирующим, стабилизирующим, водоудерживающим свойствами;

каррагинаны (Е407) — гелеобразующим, желирующим и стабилизирующим;

камеди (Е410, Е412, Е415) — гелеобразующими свойствами и т. п.

Функционально-технологические пищевые добавки применяют для улучшения структуры вареных, варено-копченых и копчено- запеченных мясных изделий, уплотнения готового продукта, слипания отдельных кусочков мяса в однородную структуру и чаще всего для повышения связывания воды структурой продукта и увеличения выхода готового изделия.

Норма добавления и способ применения таких добавок должны быть указаны на этикетке упаковки.

Обычно к продукту их добавляют в количестве 0,7—1 % массы мясного сырья

Если в состав функционально-технологической пищевой добавки входят пряности или аналогичные компоненты, то норма добавления несколько выше — до 1,5 %.

Если в состав добавки входит поваренная соль, то количество добавки увеличивают на норму внесения соли.

Загустители и стабилизаторы относятся к улучшителям консистенции.

В мясных продуктах, как правило, довольно высокое содержание влаги, поэтому требуется предусматривать технологические приемы, обеспечивающие и сохраняющие определенную структуру изделий.

Загустители — класс пищевых добавок, которые повышают вязкость пищевого продукта.

Благодаря им образуется гель и создается определенная текстура.

Стабилизаторы — это класс пищевых добавок, которые позволяют сохранять однородную смесь двух или более веществ в готовом пищевом продукте.

В эту группу входят связующие, водоудерживающие вещества, уплотнители и стабилизаторы пены.

В мясной промышленности загустители и стабилизаторы используют сравнительно недавно.

В первую очередь это каррагинаны и камеди.

Каррагинаны, так же как и агары, относятся к полисахаридам, которые экстрагируются горячей водой из некоторых видов морских водорослей.

Каррагинаны формируют структуры, подобные структурам агара, и поэтому имеют сходное применение как гелеобразующие вещества, уплотнители и стабилизаторы.

Каррагинаны разделяют на три типа: альфа, каппа и гамма;

два относятся к гелеобразующим, один — к желирующим.

Промышленные каррагинаны представляют собой смесь всех этих типов с большим или меньшим содержанием одного из них.

Кроме того, свойства каррагинанов зависят от вида, возраста, сезона сбора водорослей, из которых их выделили, и других факторов.

В последние годы значительно возрос интерес к исследованиям свойств каррагинанов в связи с увеличением масштабов их промышленного применения.

Каррагинаны стали применять в пищевой промышленности в качестве стабилизаторов структуры колбасных изделий, молочных продуктов и др.

Каррагинаны являются пищевыми волокнами и не расщепляются в желудочно-кишечном тракте человека.

Температура гелеобразования и прочность гелей каррагинанов зависят от концентрации полисахарида и типа присутствующих в растворе катионов.

Каррагинаны взаимодействуют с белками, образуя прочные электростатические связи.

При более щадящей обработке молекулярные цепочки каррагинана меньше разрушаются, и он образует более сильную связь с белками мяса.

Очень важными свойствами каррагинанов ддя технологии мяса являются способность образовывать гели (обратимая при тепловом воздействии) и отсутствие синерезиса: застывшие гели каррагинана не выделяют воду при хранении.

Особенно эффективно использование каррагинана вместе с крахмалом.

Крахмал прекрасно связывает воду, а каррагинан образует гель, хорошо структурируя продукт.

При использовании одного каррагинана поверхность продукта может быть влажной, с наплывами студня.

Все большее распространение в мясной промышленности получают камеди (гумми).

Это высокомолекулярные углеводы, главная составная часть соков и выпотов, выделяемых рядом растений при механических повреждениях и некоторых заболеваниях.

Содержатся также в некоторых водорослях.

Камедь гуара получают путем помола семян растения Gaamopsis tetragonolosus (L.) 

Эта камедь способствует сохранению цвета готового продукта при варке и синерезисе.

Ее можно применять в концентрации до 0,1 %;
при более высокой концентрации заметно ухудшаются вкус, консистенция и текстура продукта.

Камедь гуара применяют вместе с крахмалом, ксантаном, каррагинаном.

Камедь рожкового дерева, которую называют также «кароб», по строению близка к гуаровой камеди.

Камедь ксантана — это полисахарид, полученный при сбраживании раствора натуральных углеводов культурой Xanthamonas campestns.

Загустители и стабилизаторы — сравнительно новые для мясной промышленности вещества, хотя в кондитерской, пищевой и фармацевтической промышленности они используются давно.

К наиболее распространенным загустителям-стабилизаторам кроме каррагинана, агара и камедей относятся пектиновые вещества, низкометилированные пектины (хорошо желируют продукт при любом содержании сухих веществ и в любом диапазоне pH), амидированные низкометилированные пектины, карбоксиметил- целлюлоза.

Каррагинан, агар, пектин, камедь представляют собой гидроколлоиды.

К этому же классу веществ относятся длинноцепочечные полимеры, растворимые или диспергируемые в воде.

Так как они повышают вязкость растворов и имеют уплотняющие и желирующие свойства, то их относят к уплотнителям, загустителям.

Гидроколлоиды оказывают вторичное действие: стабилизируют эмульсии, суспендируют частицы, регулируют кристаллообразование, предотвращают синерезис.

Карбоксиметилцеллюлозу применяют с пектином, гуаром, камедью рожкового дерева для снижения синерезиса и улучшения цвета.

Если добавка содержит каррагинан или камеди, то перед внесением в продукт ее следует перемешать с добавляемой по рецептуре солью.

Вокруг каррагинана при смачивании может образоваться плотный слой, препятствующий растворению.

При смачивании каррагинана, перемешанного с солью, оба компонента легко растворяются.

Аромато-вкусовые (вкусо-ароматические) пищевые добавки — смеси (или отдельные ароматизаторы), содержащие натуральные пряности, экстракты пряностей или другие компоненты, идентичные натуральным пряностям.

Аромато-вкусовые смеси улучшают вкусовые свойства мясных изделий.

При использовании для выработки мясных продуктов, белковых препаратов, крахмала, муки из крупы, структуро-регулирующих пищевых добавок, существенно повышающих выход мясных изделий, норму внесения аромато-вкусовых пищевых добавок увеличивают.

Вкусо-ароматические пищевые добавки вносят в продукт так же, как и натуральные пряности, т. е. во время составления фарша или при окончательном перемешивании компонентов продукта.

Вкусо-ароматические добавки без ущерба для качества продукта можно заменить натуральными пряностями.

Причем норма внесения последних может быть в 1,5 раза меньше (по массе), чем добавки.

Норма внесения вкусо-ароматической добавки должна быть указана на этикетке упаковки.

Кроме пряностей в состав вкусо-ароматической добавки могут входить сахар, аскорбиновая кислота, краситель.
В этом случае норма добавления пищевой добавки будет выше — до 1 %.

К пищевым красителям относятся природные или искусственные вещества, например ферментированный рис, кармуазин, или азорубин (Е122), улучшающие цвет продукта.

Пищевые красители рекомендуется применять при большой доле в рецептуре изделий немясных компонентов — белковых препаратов, крахмала и пищевых добавок, сильно связывающих воду и увеличивающих тем самым выход мясных изделий.

Рекомендуется применять красители при выработке изделий из мяса птицы.

Они содержат меньше миоглобина, чем говядина и свинина, поэтому окраска продуктов из мяса птицы, изготовленных без красителя, менее интенсивная по сравнению с изделиями из говядины или свинины.

Пищевые красители обычно добавляют на стадии составления фарша.

Порядок использования и норма внесения красителей должны быть указаны на этикетке упаковки.

Увеличивать норму добавления красителя не следует, так как мясной продукт с большим содержанием красителя приобретает неестественную окраску.

Консерванты — вещества, в большей или меньшей степени подавляющие развитие микроорганизмов, повышающие устойчивость изделий при хранении и тем самым продлевающие их срок годности.

В мясной промышленности часто используется в качестве консерванта сорбиновая кислота (Е200), а также ее натриевая и калиевая соли (Е201 и Е202).

В группу консервантов входит также нитрит, спектр воздействия которого на мясо настолько значителен, что его можно рассматривать не как пищевую добавку, а как один из основных компонентов мясного продукта.

Нитрит изменяет цвет мяса, его вкус, повышает устойчивость продукта при хранении.

Норму добавления консервантов указывают в рецептуре.

Увеличение нормы может привести к повышенному содержанию консерванта в готовом продукте, что ограничивается нормативной документацией.

К антиокислителям относятся вещества, которые замедляют окисление жиров, в первую очередь содержащихся в них ненасыщенных жирных кислот.

В производстве мясных продуктов широко используют аскорбиновую кислоту (Е300) и ее натриевую, кальциевую и калиевую соли (Е301, Е302, ЕЗОЗ).

Они служат не только антиокислителями, но и стабилизаторами окраски мяса.

Количество антиокислителей также должно быть указано в рецептуре, а их содержание в готовом продукте — ограничено.