О.В. Черкасов, В.В.Прянишников, Н.Н.Толкунова
А.А. Жучков
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА И БЕЛКИ:
научные основы производства, способы введения в
пищевые системы
Учебно-методическое пособие
Рязань, 2014
Стр.1
УДК 664.002.35
ISBN 978-5-98660-207-3.
Черкасов О.В., Прянишников В.В., Толкунова Н.Н., Жучков А.А. Пищевые волокна
и белки: научные основы производства, способы введения в пищевые системы.
– Рязань: Изд-во ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2014. – 183 с.
Учебно-методическое пособие одобрено и рекомендовано к изданию кафедрой
технология общественного питания (протокол № 10 от 29.04.2014 года) и учебно-методической
комиссией технологического факультета ФГБОУ ВПО
РГАТУ (протокол №9 от 29.05.2014 года)
Рецензент: Морозова Н.И. – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующая
кафедрой «Технология производства и перерботки продукции животноводства»
ФГБОУ ВПО РГАТУ
В пособии описаны современные способы получения и применения в мясных
технологиях пищевых волокон и белков. Растительные пищевые волокна относятся
к группе органических высокомолекулярных веществ имеющих огромное
значение для жизнедеятельности организма. В рацион питания человека должны
быть включены клетчатка, гемицеллюлоза и пектин, которые являются физиологически
важными компонентами пищи, предотвращающими многие болезни
человека, в том числе, обусловленные ухудшением экологической обстановки,
возрастанием числа стрессовых ситуаций, снижением иммунитета ко
многим возбудителям заболеваний.
Белки занимают важнейшее место в живом организме. На долю белков приходится
около 17% от общей массы человека. Белок по праву считается незаменимой
частью пищи и основой жизни.
Пособие предназначено для бакалавров и магистров вузов, обучающимся по
соответствующему профилю, и может быть полезно научным и инженернотехническим
работникам пищевой и перебатывающей промышленности.
ISBN 978-5-98660-207-3.
© Черкасов О.В., Прянишников В.В.
Толкунова Н.Н., Жучков А.А.
© Издательство ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2014.
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
…………………………………………………………………
1 ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА В МЯСНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
1.1 Пищевая пшеничная клетчатка серии Витацель
1.2 Пищевые волокна как синбиотики
1.3 Свекловичные пищевые волокна
1.4 Модифицированные крахмалы
1.5 Хитозан
1.6 Растворимые пищевые волокна водорослей и высших растений
1.7 Методы оценки консистенции
Лабораторная работа №1. Оценка качества высоко-функциональных
концентрированных белковых препаратов на основе сои
2.2 Оценка цветовых характеристик мясного сырья
2.3 Классификация белков
2.4 Белки животного происхождения
2.5 Белки растительного происхождения
2.6 Способы выделения и очистки белков
2.7 Аминокислоты пищевых продуктов
2.8 Классификация аминокислот
2.9 Незаменимые аминокислоты
2.10 Способы получения аминокислот
Лабораторная работа №2. Изучение химического состава и функционально-технологических
свойств изолированных белковых препаратов
на основе сои
Лабораторная работа №3. Изучение химического состава и функционально-технологических
свойств текстурированных белковых препаратов
на основе сои
Лабораторная работа №4. Оценка качества по органолептическим,
физико-химическим и функционально-технологическим свойствам
белковых препаратов из коллаген содержащего мясного сырья
Задания для самостоятельного изучения
3 ИСТОЧНИКИ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВ
3.1 Получение белка из вторичных ресурсов мясной и рыбной отрасли
3.2
Получение белков из молочного сырья
3.3 Получение белков из вторичного растительного сырья
3.4 Функциональные свойства белковых препаратов
Лабораторная работа №5. Характеристика растительного сырья, используемого
в производстве белковых препаратов
Лабораторная работа №6. Характеристика сырья животного происхождения,
используемого в производстве белковых препаратов
3
5
7
11
13
16
18
24
27
30
2 БЕЛКОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 37
2.1 Белок – основа системы питания
34
37
40
43
47
55
61
65
72
79
81
83
85
87
89
91
93
101
104
114
129
132
Стр.3
Задания для самостоятельного изучения
4 ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИВОТНЫХ И
РАСТИТЕЛЬНЫХ БЕЛКОВ В МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1 Применение белков животного происхождения
4.2 Практическое применение белков животного и растительного
происхождения на предприятии ВЕЛЕС
4.3 Инновации предприятия Велес
4.4 Мясные продукты для детского, диетического и лечебного питания
4.7
Технологические схемы производства колбас с белковыми добавками
4.8
Экономическая эффективность замены части мясного сырья белковыми
концентратами
Лабораторная работа №7. Применение белков растительного и животного
происхождения в пищевой промышленности
Задания для самостоятельного изучения
Заключение
Список литературы
134
136
136
140
144
145
4.5 Особенности применения белков растительного происхождения 147
4.6 Использование белково-жировых эмульсий
152
164
169
171
174
176
177
4
Стр.4
ВВЕДЕНИЕ
Термин «пищевые волокна» впервые был введен в научный обиход в
конце 80-х годов ХХ столетия, «пищевое волокно – это остатки растительных
клеток, способные противостоять гидролизу, осуществляемому пищеварительными
ферментами человека». В 2000 году Американская ассоциация химиковзерновиков
дала более широкое определение: «пищевое волокно – это съедобные
части растений или аналогичные углеводы, устойчивые к перевариванию и
адсорбции в тонком кишечнике человека, полностью или частично ферментируемые
в толстом кишечнике. Пищевые волокна включают полисахариды, олигосахариды,
лигнин и ассоциированные растительные вещества. По рекомендации
Всемирной организации здравоохранения, потребность человека в пищевых
волокнах составляет около 40 г в сутки.
В странах Западной Европы, США и Канаде, пищевые волокна в основном
используются для обогащения готового продукта балластными веществами.
В развитых странах ежесуточный недостаток балластных веществ в рационе
питания человека составляет приблизительно 15 г. Зачастую это приводит к
распространению таких болезней, как ожирение, рак, заболевания желудочнокишечного
тракта. Для того чтобы сделать питание более сбалансированным, в
мясные, хлебобулочные, кондитерские изделия необходимо добавлять пищевые
волокна. Пища, бедная пищевыми волокнами, медленно продвигается по пищеварительному
тракту, застаивается в нижних отделах кишечника. При этом образуются
токсины, всасывающиеся в кровь и отравляющие организм. Пищевые
волокна, попадая в пищеварительный тракт, стимулируют его моторную функцию,
способствуют продвижению пищи и очистке кишечника. Кроме того, пищевые
волокна являются сорбентом и впитывают накопившиеся токсины и
шлаки. Доказано, что пищевые волокна выводят из организма человека ионы
тяжёлых металлов, в том числе радиоактивные элементы, канцерогенные вещества.
Белки
занимают важнейшее место в живом организме как по содержанию
в клетке так и по значению в процессах жизнедеятельности. На долю белков
приходится около 17% от общей массы человека. Белок по праву считается незаменимой
частью пищи и основой жизни.
Белки выполняют структурную роль, участвуя в построении мембран, сократительных
элементов мышц, соединительной и костной ткани. Транспортная
функция белков обеспечивает перенос с кровью различных веществ к тканям.
Защитная функция белков –иммуноглобулинов обеспечивает иммунитет
как способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ,
несущих в себе признаки генетически чужеродной информации.
Качество питания прежде всего связано со свойствами сырья, входящего
в состав продуктов. Радикальное изменение качества перерабатываемого сырья
и, прежде всего, резко возросшее содержание в нем жира, высокий объем мяса
с пороками и чрезвычайно низкими функциональными свойствами мышечных
белков, потерей вкуса, цвета, запаха вызывает необходимость пересмотра и совершенствования
традиционных способов производства продуктов для дости5
Стр.5
жения высокого качества, пищевой и биологической ценности. Общий дефицит
мясных ресурсов, все возрастающие объемы импортного мяса на продовольственном
рынке, отличного от отечественного по ряду наиболее важных функциональных
свойств и химическому составу, лишь прибавляет остроты проблеме
стабилизации качества мясных продуктов.
Современное мировое производство мясных продуктов значительно продвинулось
в вопросах эффективного регулирования свойств сырья и готовых
продуктов. Опыт промышленных предприятий и анализ предлагаемых фирмами
добавок и обогатителей свидетельствуют о целесообразности комплексного
использования функциональных биополимеров. В этом направлении наиболее
известны работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов: И.А.
Рогова, А.Б. Лисицына, Э.С. Токаева, А.В. Устиновой, Т.М.Гиро, Л.В. Антиповой,
Л.В. Голубевой, Г.О. Магомедова, Л.П. Пащенко, В.В. Прянишникова,
С.В.Шестеровой, и др.
Трудами специалистов Воронежского государственного университета
инженерных технологий установлено, что чем ближе аминокислотный состав
белков пищи к составу белка нашего организма, тем он ценнее. Наиболее
ценными источниками белка являются яйца, молоко, мясо. В растительных
белках часто не хватает таких незаменимых аминокислот, как лизин, метионин
и триптофан. Сотрудники кафедры Технологии мясных и рыбных продуктов
Кубанского государственного технологического университета разработали
оптимальное соотношение аминокислот в продукте за счет сочетания сырья
животного и растительного происхождения.
Значительный объем исследований по применению животных и растительных
белков в технологиях мясных продуктов из разных видов сырья, в том
числе из баранины, выполнен на кафедре "Технологии мясных и молочных
продуктов " Саратовского государственного аграрного университета им.
Н.И.Вавилова» профессором, д.т.н. Гиро Татьяной Михайловной и её учениками.
Немецкая
фирма “Могунция” и её Московский филиал «МогунцияИнтеррус»
в России известны как поставщики пищевых добавок для
мясоперерабатывающей индустрии. С компанией сотрудничают крупнейшие
мясоперерабатывающие заводы России. "Могунция" одна из немногих фирм,
которая разработала и предоставляет бесплатно техническую документацию на
полный перечень мясных изделий.
Однако функциональность сочетания компонентов и научное обоснование
условий применения комплекса биополимеров и пищевых волокон для достижения
технологически и профилактических целей в пищевых, в частности
мясных системах, изучена крайне недостаточно.
В связи с этим весьма актуальна проблема создания комплекса пищевые
волокон и белков, с совокупностью функционально-технологических свойств,
регулирующих качество и нивелирующих недостатки мясного сырья для создания
продуктов функционального назначения.
6
Стр.6