В мясоперерабатывающей промышленности применяется большое количество пищевых добавок, позволяющих улучшить вкус, цвет и аромат готовой продукции, регулировать влагоудерживающие свойства, влиять на структуру и реологию мясного фарша, существенно увеличивать сроки хранения, дополнять химический состав продукции недостающими биологически активными веществами.
Возросший спрос на пищевые добавки возродил к жизни производство загустителей и структурообразователей, усилителей вкуса и аромата продуктов, коптильных жидкостей, красителей, имитаторов аромата мясных изделий. В определенный период, примерно с 1994 по 2000 г., такие добавки помогли выжить многим мясоперерабатывающим предприятиям страны. В частности, для производства колбас они использовали закупленное за рубежом замороженное блочное мясо и растительный белок, а так как качество их было не всегда удовлетворительным, применяли всевозможные добавки, позволяющие скрыть дефекты основного сырья и связать большое количество влаги в готовом продукте.
На российский рынок хлынуло огромное количество синтетических, полусинтетических и натуральных добавок, подкрепленное мощной рекламной компанией.
Следует признать, что зарубежные производители предупреждали об опасности для здоровья людей некоторых видов синтетических добавок, зашифровав их индексом Е. Так, например добавки под индексом Е102, Е110, Е120, Е122, Е124, Е127 и некоторые другие – опасны для здоровья человека, а Е131, Е142, Е210-217, Е239, Е330 – канцерогенны.
Но отечественные производители мясных продуктов в погоне за прибылью долгое время игнорировали предупреждения санитарных органов, продолжая применять опасные для здоровья человека добавки.
В тот же период были несправедливо исключены из рецептур колбас и мясных консервов натуральные СО2-экстракты из пряно-ароматического и лекарственного растительного сырья, которые прекрасно зарекомендовали себя в качестве пряной добавки в мясные продукты. СО2-экстракты на сегодняшний день относятся к элитным пищевым добавкам как по технологии их производства, так и по составу.
Существенно изменилось отношение к безопасности мясных продуктов с выходом в свет Федерального Закона №29-ФЗ от 02.01.2000 года «О качестве и безопасности пищевых продуктов», который предъявил жесткие требования к обеспечению качества пищевых продуктов и их безопасности для здоровья человека.
В стране стал пропагандироваться культ здорового образа жизни и здорового питания. В высших учебных заведениях пищевого и медицинского профиля стали уделять больше внимания методам контроля за безопасностью продуктов питания.
Пользуясь высоким авторитетом в стране и за рубежом журнала «Мясная индустрия», авторы хотели на его страницах более подробно рассказать о преимуществах применения СО2-экстрактов в мясной промышленности.
Специалисты Краснодарского ООО «Компания Караван», в состав которого входит цех по производству СО2-экстрактов, и кафедры технологии мясных и рыбных продуктов Кубанского государственного технологического университета, в содружестве с предприятиями отрасли уже в постперестроечные годы накопили определенный опыт по применению СО2-экстрактов для производства колбас и консервов.
Организационно ООО «Компания Караван» является базовым предприятием Межрегионального научно-производственного центра «Экстракт-продукт».
Чтобы специалисты отрасли осознанно и грамотно могли оценить преимущества СО2-экстрактов, мы хотим чуть подробнее рассказать о самом способе получения натуральных экстрактов.
В начале о терминологии. Как специалистов предприятий, так и потребителей несколько смущает и настораживает слово «экстракт», ассоциирующееся с понятием чего-то искусственного. Но в том-то и дело, что способ извлечения ценных компонентов без термовлагоаэрообработки позволяет извлечь из растительного сырья комплекс веществ в абсолютно неизменном, природном виде, в сочетаниях, сбалансированных самой природой, избавленных от микробиальной обсемененности и продуктов жизнедеятельности микрофлоры.
Эту уникальную возможность обеспечивает, пожалуй, единственный в мире сжиженный пищевой газ – диоксид углерода (углекислый газ, СО2) дело в том, что в герметичном аппарате под высоким давлением жидкий СО2 может использоваться как растворитель при температуре от 0 до 30˚С, а при таких режимах совершенно не изменяется качество термолабильных веществ. При сбросе давления до атмосферного диоксид углерода мгновенно испаряется из мисцеллы (раствора извлеченных веществ и жидкого СО2) и остается только чистый экстракт, точнее – те биологически активные вещества, которые находились в исходном растении.
Теперь ответим на вопрос: «Почему именно диоксид углерода стал единственным подходящим растворителем для извлечения ценных компонентов из сырья?»
Прежде всего потому, что СО2 не чужд живой клетке: активно участвует в процессе дыхания и клеточного метаболизма. Кроме того, в среде СО2 микроорганизмы погибают, так как он является стерилизующим агентом. Жидкий СО2 проявляет ярко выраженные селективные свойства и извлекает из растительной клетки только легколетучие ароматические и вкусовые вещества преимущественно жирорастворимой природы, оставляя в шроте камеди, смолы и другие вещества.
Высокую селективность жидкого СО2 к эфирным маслам подтверждает величина его диэлектрической проницаемости при 20˚С, которая составляет 2,4. Молекула СО2 имеет линейное строение, что указывает на sp-гибридизацию орбиталей атома углерода. При этом 2p-орбитали углерода, не участвующие в гибридизации, перекрываются с двумя p-орбиталями атомов кислорода, образуя две электронные π-связи, расположенные перпендикулярно друг к другу.
Во влажном сырье, находящемся под давлением паров СО2, протекает реакция образования угольной кислоты:
СО2 + Н2О H2CO2+ H+ + HCO3 2H+ + CO32
гидратация диссоциация.
При повышении давления в аппарате и под действием фермента карбоксилазы процесс гидратации СО2 значительно ускоряется.
Нами установлено, что при повышении давления в аппарате до 6,5 МПа рН влажной среды может сдвигаться в кислую сторону на 1,5 – 2,0 ед., то есть до 4,5.
Пожалуй самым важным свойством СО2 как растворителя является его высокая летучесть и способность полностью удаляться из продукта при снижении давления.
Перечисленные свойства диоксида углерода позволяют использовать его жидкую фазу для извлечения БАВ практически из любого сухого сельскохозяйственного сырья.
Цех по производству СО2-экстрактов ООО «Компания Караван» расположен близ Краснодара в пос. Белозерный. С 1998 года после кардинальной реконструкции продолжено промышленное производство СО2-экстрактов из растительного сырья более 150 наименований и из смесей сырья (так называемые «комплексы»).
При двухсменной работе завод может перерабатывать до 200 тонн сухого растительного сырья в год и получать около восьми тонн высококонцентрированных СО2-экстрактов.
В настоящее время ООО «Компания Караван» производит натуральные СО2-экстракты из пряно-ароматического, лекарственного и других видов сырья, которые с успехом применяют в производстве колбас (вареных, полукопченых, сырокопченых, ливерных, кровяных и других), паштетов, деликатесных изделий. СО2-экстракты улучшают их вкус, аромат, качество, увеличивают сроки хранения, способствуют расширению ассортимента, особенно при использовании новых видов СО2-экстрактов и их биологически активных веществ, природных комплексов антиоксидантов, витаминов и т.д. Введение СО2-экстрактов, являющихся концентратами БАВ, позволит увеличить выпуск продукции функционального и профилактического направления, особенно необходимой сегодня.
Способы внесения СО2-экстрактов при производстве изделий из фарша различны:
- на фарш в куттер, предварительно смешав по рецептуре несколько видов СО2-экстрактов (в конце куттерования);
- с солью при предварительном посоле мяса или при внесении в куттер;
- с сахаром, крахмалом, сухим молоком и т.д.;
- с многофункциональными добавками.
Таблица 1
| СО2-экстракт | Нормы закладки на 100 кг фарша | |
| Вареные, кровяные колбасы, сосиски, сардельки, г | Полукопче-ные, ливер-ные колбасы, хлебцы, г | |
| Душистого перца | 2 – 12 | 2 – 10 |
| Черного горького перца | 2 – 4,5 | 2,5 – 5,0 |
| Красного жгучего перца | 1,8 – 4,0 | 2,0 – 4,0 |
| Мускатного ореха | 3,6 – 8,5 | 4,0 – 9,0 |
| Кориандра | 1,2 – 2,5 | 1,4 – 2,5 |
| Гвоздики | 3,4 – 10 | 4,0 – 10 |
| Комплекс (кориандр, укроп, перец красный) | 8 – 12 | 10 – 17 |
| Лаврового листа | 1 – 3 | 1,2 – 4 |
| Тмина | 1 – 2,5 | 1,2 – 3 |
| Корицы | 0,8 – 1,2 | 1 – 2 |
| Комплекс для вареных колбас (перец черный, мускатный орех, перец душистый) |
7 – 20 |
– |
| Укроп | 1 – 3 | 1,5 – 4 |
В таблице 1 приведены средние нормы закладки экстрактов, которые зависят от рецептур мясных изделий.
Мясоперабатывающее предприятие может заказать готовые смеси (комплексы) согласно рецептурам в ООО «Компания Караван» либо приготовить самостоятельно, используя рекомендуемые нормы замены сухих пряностей на СО2-экстракты.
Очень часто разрабатываются комплексы с использованием СО2-экстрактов из нетрадиционного для колбасного производства растительного сырья. Эти работы очень интересны, проводятся совместно с технологами предприятий и кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов КубГТУ. При нанесении СО2-экстрактов на соль, сахар, муку, молоко, лекарственные травы и пряности, многофункциональные добавки, сухой белок и т.д. – эти смеси, упакованные в соответствующую тару, могут храниться неделями, так как срок хранения самих СО2-экстрактов – три года.
Если Вы не нашли в таблице необходимые вам наборы экстрактов – они могут быть заказаны в нужном ассортименте.
Компания предлагает также сухие пряности, стерилизованные жидким диоксидом углерода.
Применение СО2-экстрактов всегда гарантирует повышение качества вашей продукции, а значит успех на рынке: спрос на здоровую натуральную продукцию возрастает. Известно, что традиционная технология использования сухих пряностей в мясоперерабатывающих производствах основана на следующих операциях: доставка – приемка – мойка (корневого сырья) – инспекция – сушка (до остаточной влажности 10-14%) – стерилизация – измельчение – нормализация (стандартизация) по содержанию эфирных масел – составление смесей по рецептурам – фасовка – хранение – дозирование в продукт.
При использовании взамен сухих пряностей одноименных СО2-экстрактов большинство перечисленных операций исключается. Извлеченные из пряностей «холодным способом» (температура 15˚С … 28˚С), с помощью жидкого СО2, экстракты представляют собой стопроцентный концентрат (без растворителя) ароматических и вкусовых веществ, характерных для каждого вида сырья, из которого они получены. СО2-экстракты, в отличие от самого растения, избавлены от такого порока, как обсемененность микроорганизмами, ведущей к порче продукта. Особенно это важно при использовании экзотических тропических пряностей, для которых характерны высокие показатели микробиальной обсемененности и содержания афлотоксинов. Содержание афлотоксинов в импортном сырье (арахисе, фисташках, пряностях) составляет от 500 до 15000 мкг/кг, что требует особых затрат на стерилизацию от обсемененности, а также на удаление афлотоксинов. Поэтому лучше отрабатывать методики получения и применения СО2-экстрактов из местного сырья, тем более что ООО «Компания Караван», учитывая сродство всего живого, обитающего в едином регионе, отдает предпочтение растениям Кубани. Это не проявление местнического патриотизма, а тайна, открытая диетологами и медиками явления, дарованного нам природой, а именно: в пищу и для лечения желательно использовать те растения, которые окружают человека в том регионе, где он живет или к которым адаптировался человеческий организм в течение ряда столетий.
Итак, СО2-экстракты:
- имеют ярко выраженные ароматы сухих пряностей;
- не теряют свойств, аромата и вкуса в процессе хранения (три года по ТУ и более при обычных условиях);
- не повреждаются вредителями;
- просты в применении: на твердых и жидких носителях (пищевые добавки, многофункциональные добавки, сахар, соль, в виде эмульсий, растворов в маслах и жирах);
- легко составляются композиции пряностей;
- экологически чистые продукты, в отличие от сухих пряностей экстракты микробиологически не обсеменены, стерильны и обладают бактерицидными свойствами, что продлевает срок хранения продукции, в отличие от сухого сырья, особенно тропического и субтропического, не засорены продуктами жизнедеятельности микрофлоры – микотоксинами (афлотоксинами);
- получают с помощью высоких технологий без доступа кислорода, причем жидкий диоксид углерода моментально улетучивается, оставляя чистый натуральный СО2-экстракт без растворителя; в отличие от олеорезинов и эфирных масел имеют летучие компоненты эфирного масла в сочетании с нелетучими вкусовыми компонентами олеорезинов;
- применяются во всем мире, входят в серию высококачественных продуктов и продуктов линии «Здоровье»; в отличие от других видов экстрактов не подвергаются термообработке при регенерации растворителя;
- это сложнейшее сочетание целевых и сопутствующих веществ, не наносящее вред организму, так как высоко очищенные целевые компоненты, полученные даже из природных источников, способны нанести вред организму;
- это архисложный природный комплекс: нелипидной фракции (летучих с паром углеводородов; карбонильных и фенольных соединений, высших спиртов, из-за которых ценятся СО2-экстракты и др.) и липидной (жирные кислоты, стерины – провитамин Д; токоферолы – витамин Е и обладающие антиоксидантной активностью; каротиноиды – провитамин А, фосфорорганические соединения), витамин С и группы В, витамин К – филлохинон, воски, органические кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты и др. Таким образом, кроме аромата и вкуса СО2 экстракты содержат физиологически активные вещества, целительно влияющие на наш организм в век синтетики и химических добавок.
Чтобы лучше понять состав СО2-экстрактов, приведем несколько примеров:
СО2-экстракт красного жгучего перца представляет собой маслянистую жидкость от темно-оранжевого до коричневого цвета с характерным остро-пряным ароматом и жгучим вкусом. Важной составляющей частью экстракта красного жгучего перца является капсаицин – алкалоидоподобный амин, придающий продукту жгучий вкус. Кроме того, в этом экстракте присутствует ß-каротин, витамин С, многоатомные фенолы, обладающие антиокислительными свойствами. Биостимулирующий эффект СО2-экстракта красного жгучего перца заключается в возбуждении кожного покрова, инициировании местного прилива крови и обменных процессов, повышении общего тонуса. В СО2-экстракте красного жгучего перца содержатся: жироподобные вещества – 69%, омыляемая фракция – 16,1%, карбонилы – 0,36%, спирты – 9,33%, углеводы – 1,17%, капсаицин – 0,5 – 0,8% (входит в некоторые современные сердечные препараты).
СО2-экстракт черного горького перца представляет собой маслянистую темно-коричневую жидкость с очень сильным запахом черного перца. В его состав входят: терпеноиды, в виде углеводородов и кислородсодержащих соединений, создающих специфический аромат черного перца. Пищевая горечь его обусловлена наличием алкалоидов: пиперина, хавацина и др. Комплексное содержание разных классов органических соединений удобно при использовании СО2-экстракта как пищевой добавки для производства колбасных изделий, консервов и других пищевых продуктов в виде самостоятельного ароматизатора, а также в смесях с другими ароматическими продуктами (например, эфирными маслами). Дозировка и введение диоксида углерода в продукт обычно не вызывает никаких затруднений.
СО2-экстракт черного горького перца не требует особых условий хранения. В СО2-экстрак черного горького перца входят: 40-45% горьких веществ типа алкалоидов, находящихся в свободном состоянии, пиперин – 28,7 – 37,7%, витамин С – 0,01%, витамин В – 0,4 – 0,4% х 10%.
Что представляет собой сырье, обработанное жидким СО2?
Сырье после СО2-экстракции (то есть шрот) остается полноценным продуктом как по витаминному (таблица 2) так и по аминокислотному составу (таблица 3).
Таблица 2
| Состав сырья | Хмель | Ромашка | Облепиха | Виноград-ная косточка | Какао бобы |
| Эссенци-альные жирные кислоты (витамин F) мкг/г
Витамин В1, мкг/г Витамин В2, мкг/г |
47,00 8,20 31,50 |
124,5 2,60 10,14 |
83,50 0,60 10,14 |
8,00 1,90 13,58 |
37,50 5,00 6,30 |
Таблица 3
| Состав амино-кислот, % к сырому протеину | Хмель | Ромашка | Облепи-ха | Виноградная косточка | Какао бобы | |
| импорт-ный | отечест-венный | |||||
| Лизин | 0,585 | 1,537 | 0,500 | 0,816 | 0,472 | 0,760 |
| Гистидин | 0,288 | 0,415 | 0,250 | 0,336 | 0,240 | 0,179 |
| Аргинин | 0,556 | 0,700 | 0,441 | 0,936 | 0,661 | 0,584 |
| Аспаргиновая кислота | 3,004 | 2,054 | 1,850 | 1,995 | 0,979 | 1,178 |
| Треонин | 0,845 | 0,746 | 0,714 | 0,887 | 0,407 | 0,414 |
| Серин | 0,787 | 0,746 | 0,919 | 1,332 | 0,798 | 0,561 |
| Глутами-новая кислота | 1,604 | 2,818 | 2,120 | 3,990 | 3,100 | 1,974 |
| Пролин | 0,652 | 0,804 | 0,714 | 0,259 | 0,315 | 0,970 |
| Глицин | 0,551 | 1,020 | 0,787 | 0,871 | 0,800 | 0,949 |
| Аланин | 0,435 | 2,074 | 0,494 | 0,766 | – | 1,071 |
| Цистин | 0,083 | 0,095 | 0,106 | 0,107 | – | 0,040 |
| Валин | 0,562 | 1,024 | 0,694 | 0,799 | 0,831 | 0,562 |
| Метио-нин | 0,141 | 0,210 | 0,143 | 0,050 | 0,140 | 0,022 |
| Изолей-цин | 0,385 | 0,645 | 0,816 | 0,878 | 0,548 | 0,477 |
| Лейцин | 0,908 | 1,327 | 0,995 | 1,512 | 0,792 | 1,098 |
| Тирозин | 0,256 | 0,637 | 0,251 | 0,567 | 0,237 | 0,380 |
| Фенил-аланин | 0,355 | 1,024 | 0,422 | 1,017 | 0,505 | 0,794 |
| Трипто-фан | 0,350 | – | 0,330 | 0,650 | 0,390 | – |
СО2-экстракты, по определению ЮНЕСКО, – продукт, с которым человечество вошло в XXI век. Но мы хотим предложить для мясной отрасли еще один продукт – сырье, обработанное жидким диоксидом углерода.
Характеристика и свойства сырья, обработанного жидким диоксидом углерода:
- обработанное СО2 сырье стерильно;
- СО2-сырье дольше хранится, так как кислород (окислитель) в клеточно-поровой структуре заменен на углекислый газ (консервант);
- клетки и поры «вскрыты» в результате полного или частичного разрушения мембранных структур, их содержимое более доступно для дальнейшего извлечения водорастворимых веществ (иногда до шести раз);
- весь биоактивный, витаминный, водорастворимый, микроэлементный и другие комплексы, а также белок остаются в шроте в неизменном, нативном состоянии;
- СО2-сырье применяется для получения из него экстрактов, вытяжек, настоек, и как водных, так и извлеченных другими растворителями. Например, отвары из такого сырья содержат больше сухих веществ, чем из необработанного жидкого диоксида углерода (до 2-4 раз), и срок их хранения увеличивается в несколько раз, то есть сырье стерильно и коэффициент его использования повышается.
СО2-сырье, в зависимости от вида, рекомендуется применять:
- в качестве влагоудерживающей, витаминсодержащей (водорастворимый комплекс витаминов), ароматобразующей (в несколько ослабленном варианте) и вкусовой добавки в мясные продукты и консервы – до 1% (мелкоизмельченный кориандр, укроп, шиповник, мускатный орех, сельдерей, петрушка, морковь и т.д.);
- как наполнитель и поставщик незаменимых аминокислот, водорастворимых витаминов и других биоактивных веществ;
- в качестве добавки для специального диетического питания;
- как пряность в овощные, рыбные консервы, колбасы, паштеты, фарш после дополнительного измельчения, увеличивая нормы закладки на 30-50% (черный горький перец, красный остро-жгучий перец, сельдерей, петрушка, мускатный орех, тмин);
- для создания водорастворимых добавок в детское питание (шиповник, травяное местное пряное сырье, жмыхи и т.д.) с применением липофильной и других видов сушки с мягким температурным режимом, а также для применения в профилактическом питании.
В настоящее время накоплен достаточный опыт применения СО2-экстрактов в мясной промышленности.
В 2001 году на Краснодарском мясокомбинате были выполнены опытные работы по применению СО2-экстрактов в производстве вареных колбас «Любительская», «Южная», сарделек, сосисок, а также полукопченых и варено-копченых колбас «Московская», «Таллинская», «Армавирская». В куттер с колбасным фаршем экстракты вносились с солью, сахаром или непосредственно дозировали в фарш и перемешивали. Отрабатывались нормы закладки СО2-экстрактов. Например, на 100 кг колбасного фарша для вареных колбас вносили 5,0 г (5-55 мл) комплексного экстракта. На 400 кг фарша для колбасы «Московская» вносили 20 г (22,2 мл) СО2-экстракта черного горького перца, 7,8 г (8,5 мл) СО2-экстракта мускатного ореха.
Практически все виды колбас с СО2-экстрактами пряностей высоко оценены на дегустационных советах предприятий.
В 2000 году подобные экспериментальные работы были проведены на мясокомбинате ЗАО свинокомплекса «Индустриальный» Тимашевского района Краснодарского края. Как специалисты предприятия, так и потребители признали, что колбасная продукция, ароматизированная СО2-экстрактами пряностей, отличалась высокими органолептическими показателями и более длительным сроком хранения.
На ОАО «Медведовский мясокомбинат» выработаны опытные партии вареных и полукопченых колбас с СО2-экстрактами черного горького перца, красного перца, корицы, мускатного ореха, кориандра и лаврового листа, которые получили высокую дегустационную оценку.
Таким образом, выполненные совместно с производственниками опытные работы еще раз подтвердили целесообразность применения СО2-экстрактов пряностей в мясной промышленности.