Обоснование использования цетрарии исландской в технологии вареных колбас (стр. 2 )

Перспективным источником растительного сырья при создании мясопродуктов, в том числе и комбинированных продуктов питания, является  Cetraria Islandica (L.) Ach.

Изучение химического состава высушенных слоевищ Cetraria  Islandica (L.) Ach., которые в герметичной таре хранились 12 мес, показало, что в нем имеются разнообразные ценные вещества (табл.1).

Основной группой биологически активных веществ являются полисахариды, содержание которых достигает от 80 до 84 % от всей массы, причем  углеводы  Cetraria  Islandica (L.) Ach. на 62 % представлены  лихенином (лишайниковым крахмалом) и на 10 % - изолихенином. Известно, что лихенин – смесь гомологических полимеров разной молекулярной массы, связанных альфа-гликозидными связями, а в полимерах в-гликозидными связями. Его свойство – образование вязких структур вплоть до гелей.

При хранении слоевищ Cetraria Islandica (L.) Ach. их содержание изменяется незначительно. Это очень важно для транспортировки высушенных образцов при несвоевременном их использовании.

Исследованиями минерального состава выявлено, что 100 г Cetraria Islandica (L.) Ach. содержит в мкг: железа – 102; меди – 2,5; марганца – 2,4, титана – 2,8, никеля – 0,45, хрома – 0,4, бора – 0,2, следы молибдена, витамины – фолиевую кислоту, С, В1, тиамин.

  Таблица 1 – Химический состав сухих слоевищ Cetraria Islandica (L.) Ach.

Наименование показателей	Свежий ягель, %	Высушенный ягель
Содержание, % к сухому весу растения
0 месяцев хранения	12 месяцев хранения	литературные данные
Влага	84,0	13,82±1,10	14,01±0,76	13,0-15,0
Белки	0,5	2,10±0,30	2,10±0,98	0,5-3,0
Липиды	0,7	1,96±0,26	1,69±0,29	1,7-3,0
Минеральные вещества	0,3	1,61±0,36	1,18±0,18	1,0-2,0
Углеводы, в т. ч.	14,7	80,54±4,80	81,13±3,02	70,0-80,0
лихенин	9,3	50,80±2,91	58,89±3,04	47,0-60,0
пектиновые  вещества	0,5	2,73±0,13	3,02±0,19	2,5-3,0
гемицеллюлоза	3,8	20,44±1,52	21,98±2,16	19,0-22,0
целлюлоза	1,0	5,22±0,05	5,84±0,08	4,7-5,9
простые сахара	0,1	1,35±0,05	1,61±0,06	0,2-1,0

Следующей задачей данного этапа исследований являлось определение условий экстрагирования лихенина, изучение состава и технологии водного извлечения Cetraria  Islandica (L.) Ach.

Свойство лихенина заключается в способности его перехода в водные растворы. В медицине используются отвары с разными реологическими свойствами в зависимости от гидромодулей. Известно, что относительная вязкость отваров цетрарии исландской достигает наибольшей величины при гидромодуле 1:0,8. Как правило, в таких отварах содержание сухих веществ составляет 20-23 %. С целью получения вязкого отвара цетрарии исландской,  обоснования его использования выбран отвар цетрарии исландской. При производстве фаршевых мясопродуктов для получения гомогенной структуры  чаще всего  используют белково-жировые эмульсии с невысокой вязкостью. В связи с этим  для получения отвара с оптимальными характеристиками и его использования в составе белково-жировой эмульсии изменяли соотношение цетрарии исландской и воды – 1:10, 1:15, 1:20, и 1:25.

Из факторов, влияющих на динамику извлечения полисахарида, наибольший интерес  представляли степень измельчения сырья и кинетика экстракции, температура и продолжительность. Для приготовления отвара сырье использовали с различной степенью измельчения – 2, 3, 5 и 7 мм.

Эффективность экстракции контролировали по переходу основного полисахарида – лихенина в раствор. Результаты исследований представлены на рисунках  2 и 3.

Из рисунка 2 видно, что с увеличением доли воды в гидромодуле повышается содержание лихенина в растворе. При увеличении гидромодуля свыше 1:20 эффективность экстракции практически не изменяется. Поэтому для дальнейших исследований принято соотношение 1:20.

Рисунок 2 - Влияние гидромодуля  на эффективность экстракции лихенина	Рисунок 3 - Влияние размера частиц на эффективность экстракции лихенина

Анализ результатов, представленных на рисунке 3, показал, что оптимальным является степень измельчения от 3 до 5 мм. Использование сильно измельченного сырья нецелесообразно, потому что вследствие значительного содержания полисахаридов резко увеличивается гидравлическое  сопротивление и процесс экстракции затягивается. В противном случае увеличение размера частиц до 7 мм ведет к заметному снижению эффективности экстракции лихенина, так как измельченные частицы слоевища Cetraria Islandica (L.) Ach., находившиеся в водном экстракте, постепенно разбухают и увеличиваются в объеме, уменьшая при этом площадь соприкосновения сырья и растворителя, что приводит к снижению выхода экстрактивных веществ.

Таким образом, оптимальные параметры получения отвара: гидромодуль 1:20  при степени измельчения цетрарии исландской 3-5 мм.

Полученный экстракт имел горьковатый привкус, что объясняется  наличием в составе цетрарии исландской лишайниковых кислот, в первую очередь цетраровой кислоты.

Для удаления горечи Cetraria  Islandica (L.) Ach. в быту используют зольные щелоки или пищевую соду. Режим и дозы реагентов имеют достаточно широкий диапазон различий. Мы изучали влияние дозы пищевой соды в диапазоне (0,5-1,5) % и продолжительности выдержки от 60 до 240 мин на устранение горечи. Результаты исследований показали, что доза пищевой соды в количестве 1 г на 100 г  раствора  при выдержке цетрарии исландской в течение 2-3 ч устраняет вкус горечи в настое и не вызывает ощущения привкуса пищевой соды при соотношении раствора соды и цетрарии исландской 10:1.

Качественные характеристики полученного отвара цетрарии исландской представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что около 78 % сухих веществ отвара составляют углеводы, причем при выбранных режимах приготовления отвара в него переходит более 50 % лихенина.

Высокое содержание полисахаридов в цетрарии исландской, водные растворы которых образуют устойчивые гели,  дает возможность ее использования в составе белково-углеводно-липидной эмульсии при  производстве мясопродуктов.

Таблица 2 – Характеристика отвара Cetraria Islandica (L.) Ach.

Показатели	Характеристика
Органолептические показатели:
консистенция	слизистая, однородная
цвет	зеленоватый, прозрачный
запах	без запаха
вкус	специфический привкус
Физико-химические показатели, %:
углеводы	6,48±0,09
в т. ч. лихенин	5,12±0,07
белки	0,68±0,01
жиры	0,30±0,01
минеральные вещества	0,80±0,14
Всего сухих веществ	8,26±0,10
рН	7,01±0,20

Оптимизация состава многокомпонентной белково-жировой эмульсии  с цетрарией исландской и разработка ее технологии

Для увеличения объемов колбасного производства, повышения, сохранения и стабилизации качества продукта наряду с основным сырьем применяют добавки в виде эмульсий сложного состава.

Несмотря на хорошие желирующие свойства отвара цетрарии исландской, достаточно трудно добиться необходимой стабильности мясной эмульсии при ее использовании, как отдельного компонента. В связи с этим в работе предусмотрено использовании отвара цетрарии исландской в составе многокомпонентной эмульсии.

При разработке БЖЭ  подбор составных частей проводился с учетом ФТС используемых компонентов. Белковая часть БЖЭ представлена казеинатом натрия и соевым белковым изолятом, жировая часть - подсолнечным маслом, а также в состав композиции включен отвар Cetraria Islandica (L.) Ach. В качестве дисперсионной среды использовали воду.

Известно, что казеинат натрия имеет высокую растворимость и эмульгирующую способность, он быстро растворяется в мясной эмульсии и выполняет в ней прежде всего роль эмульгатора жира.

Соевый белковый изолят обладает высокой влагосвязывающей и гелеобразующей способностями, поэтому наиболее целесообразно его использовать в предварительно гидратированном виде.

Учитывая особенность функциональных свойств казеината натрия и соевого белка, наиболее целесообразно использовать их совместно, что позволит обеспечить оптимальное развитие в мясной эмульсии влагосвязывания, жиросвязывания и структурообразования. В последние годы в состав эмульсии все чаще вводят полисахара-структурообразователи. Так, каррагинан представляет собой сложный полисахарид, гидроколлоид, представленный в основном D-галактозой. Каррагинан обладает высокой гелеобразующей и водосвязывающей способностью, образует после цикла «нагрев-охлаждение» прочную пространственную матрицу.