831

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, антиоксидантой, ротивоопухолевой, холестерин-метаболизирующей 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).

121

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, что бифидобактерии 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 по-

122

вышается количество терпенов и лактонов, влияющих на фор-

мирование вкуса и аромата сырокопченых колбас.

Исследования использования пробиотических культур для производства колбасных изделий, проведенные специалистами ВСГУТУ г. Улан-Удэ, доказали значимость биотехно-

логических свойств бифидобактерий, а также пропионовокис-

лых 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 варено-копченных колбас.

Применение бифидобактерий при производстве мясных продуктов обеспечивает эффективное использование нитрита в реакции денитрификации, позволяет снизить количество

123

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.

124

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

Lactiplantibacillus plantarum и бифидобактерий, а также кон-

центрата 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.

Усовершенствована 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 [41, 43].

125

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

126

колбас, мясных рулетов, ветчины, полукопченых колбас и окороков. Помимо производства сырокопченых колбас, стартовые культуры применяют при производстве варено-копче- ных 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, Pseudomonas 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 фермен-

127

тов 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

128

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 образованиювыраженного 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.

129

С точки зрения ароматообразоваия 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 мик-

роорганизмов, 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.

130