Результат интеллектуальной деятельности: Вяленое мясо

Изобретение относится к мясной, мясоперерабатывающей промышленности, рыбоперерабатывающей промышленности, а именно к производству мясных продуктов, далее по тексту - мясные изделия, вяленое мясо, продукция, соответствующая концепции лечебно-профилактического продукта и функционального пищевого продукта, предназначенного как для непосредственного употребления в пищу, так для последующего использования в приготовлении блюд.

Задача, поставленная правительством РФ и озвученная на недавнем консорциуме РАН «Здоровьесбережение, демография» как эффективный механизм внедрения инновационных продуктов для снижения дефицита нутриентов в современных условиях и озвученная академиком РАН В.Т. Титульном, состоит в обеспечении продолжительности жизни к 2030 году не менее 80 лет и стабильном сохранении этой позиции.

Нарушение питание провоцирует 30-50% всех неинфекционных заболеваний, включая сердечно-сосудистые, ожирение, сахарный диабет, остеопороз, подагру, онкологические заболевания.

По некоторым ведущим заболеваниям (инфаркты миокарда, инсульты и диабеты) здоровое питание может предотвратить 80% случаев. Таким образом, примерно половина всех неинфекционных заболеваний может быть предупреждена с помощью важнейшего рычага - оптимального питания и еще на треть - физическая активность.

Мясо и мясные продукты занимают одну из ведущих позиций в рационе белковой составляющей большинства россиян. На том же консорциуме РАН подведены итоги структуры питания населения, в которых констатируется недостаточное потребление мяса и мяса птицы на 8% и рыбы - на 74%. При этом наблюдается избыточное потребление колбасных изделий, общих жиров и соли отмечается в 53% случаев, а добавленного сахара - в 65% случаев. К важнейшим нарушениям оптимального химического состава рационов относят избыточное потребление жира (более 30% по калорийности за счет насыщенных жирных кислот), недостаточное потребление кальция, йода, селена, цинка, витаминами гр. В, D, полиненасыщенными жирными кислотами.

Специализированные пищевые продукты, представленные на российском рынке до недавнего времени, были представлены лишь в 28% случаев отечественными производителями. Стимулировать естественные механизмы защиты организма человека от воздействия экологических, лекарственных, хирургических и других стрессовых агентов можно, посредством широкомасштабного внедрения в повседневную жизнь каждого россиянина эффективных специализированных и функциональных пищевых продуктов.

Мясные продукты - продукт массового потребления, Однако зачастую они содержат избыток нитратов и фосфора в продукте, наряду с избыточным содержанием животных жиров, что приводит к увеличению числа людей с различными формами ожирения и избыточной массой тела; проблемам, связанным с костной тканью Научные данные свидетельствуют о более существенной роли в распространении избыточной массы тела и ожирения энергии жирового компонента рациона питания, чем углеводов [2]. Отмечаются нарушения структуры питания, связанные с чрезмерным потреблением насыщенных жиров.

Уже сейчас 90% всех потребителей считает, что питание играет ключевую роль в профилактике заболеваний, а 60% из них уже употребляет в пищу обогащенные продукты питания для поддержания здоровья [1]. Актуально совершенствование рецептур в аспекте улучшения качества пищевой продукции классов функциональные продукты питания (ФПП) и специализированные продукты лечебного питания (СПЛП).

Продукты ФПП предназначены для практически здоровых лиц и снижают риск развития заболеваний, связанный с питанием, они сохраняют здоровье за счет наличия в составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов [3].

Продукты СПЛП предназначены для лиц, подвергшихся воздействию неблагоприятных факторов, или используются в терапевтической практике. Лечебно-профилактические продукты питания содержат компоненты, восполняющие дефицит биологически активных веществ, улучшают преимущественно функции пораженных органов и систем, нейтрализуют вредные вещества, способствуют их быстрейшему выведению из организма. Лечебно-профилактические продукты могут быть на основе известных продуктов общего назначения с введением в их рецептуру одного или нескольких компонентов, придающих направленность продукту, или с заменой части продукта на другие составляющие; в этом случае за основу берут выпускаемый по государственному стандарту продукт, затем определяют направленность продукта и количество вводимых функциональных добавок [1].

Для обогащения продуктов питания лечебно-профилактического назначения в первую очередь используются те ингредиенты, дефицит которых реально имеет место, широко распространен и опасен для здоровья. Людям с избыточной массой тела или ожирением рекомендуется снижение калорийности рациона за счет максимального ограничения добавленных сахаров, жиров, прежде всего животного происхождения, умеренного потребления продуктов, состоящих преимущественно из сложных углеводов и белка. Необходимо включать в рацион продукты, богатые моно- и полиненасыщенными жирными кислотами, пищевыми волокнами, с одной стороны, с другой стороны, существенно уменьшать количество нитратов и фосфатов, потребляемых, в том числе с продуктами мясопереработки [4-6].

Международное агентство по исследованию рака Всемирной организации здравоохранения классифицировало обработанное мясо в качестве канцерогена группы 1 для людей в 2015 году [6]. Это в основном вызвано присутствием соединений: нитритов и полициклических ароматических углеводородов в мясных продуктах [6]. Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин. Под действием кислой среды в желудке они превращаются в нитрозамины, некоторые из которых являются канцерогенными и связаны с раком кишечника. Однако низкие концентрации нитритов в пище полезны для сердечно-сосудистой системы и других органов. Снижение нитратов в продуктах, включая колбасные изделия - одно из перспективных направлений разработки специализированные продукты лечебного питания (СПЛП).

Фосфаты, широко применяемые в колбасных изделиях, обладают несомненным преимуществом по влагосвязывающей и эмульгирующей способности мяса. Однако, если соотношение фосфора к кальцию в рационе превышает два, образуются растворимые соли кальция, кальций вымывается из кости, кости теряют прочность. Присутствие в пищеварительном тракте значительного количества растворимых фосфатов приводит к снижению усвоения двух- и трехвалентных металлов: железа, меди, цинка, кобальта и других, что приводит к анемии и другим алиментарным заболеваниям. При этом основным источником превышения фосфатов в рационе являются мясные изделия [4], что делает актуальным поиск альтернатив фосфатам.

В отличие от ПФФ для СПЛП обязательны клинические испытания доказательной медицины, в период разработки, производства лабораторных и опытных партий продукта, до широкомасштабных медицинских исследований на людях, они считаются ФПП по гарантированному содержанию одного или нескольких полезных функциональных ингредиентов или снижению вредных для здоровья ингредиентов (сахара, соли, животных жиров, фосфатов, консервантов и др. или общей калорийности продукта).

Мясо и мясные продукты являются одной из самых сложных основ для создания обогащенных продуктов питания, хотя с точки зрения здорового питания мясо относится к важнейшим продуктам питания наряду с овощами, фруктами, картофелем и молочными продуктами. В организм человека с мясом поступают необходимые для жизни незаменимые аминокислоты, железо, витамины группы В. Так, для улучшения качества сыровяленых и сырокопченых колбас и интенсификации технологического процесса в СССР, ГДР, Болгарии, Финляндии, Франции и ряде других стран применяли специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий (Lactobacterium plantarum, Lactobacterium acidophilnm) и микрококков (Micr. casceolyticus, Micr. aurantiacus и др.). Получены положительные результаты по использованию дрожжей из рода Debaryomyces для обработки поверхности сырокопченых и вяленых колбас с целью защиты от плесневения [7]. Однако сыровяленые и сырокопченые колбасы производятся с использованием фосфатов, нитратов и с большим количеством хлорида натрия.

Задача настоящего изобретения: разработка низкокалорийных функциональных или лечебно-профилактических мясных и рыбных продуктов с высокими органолептическими показателями, обогащенных важнейшими нутриентами в функционально-значимой дозе, без применения фосфатов, нитратов, нитритов и с пониженным содержанием натрия.

Известны сыровяленые мясные продукты: бастурма, суджук, строганина, мясные снеки и др. [8]

Известен способ вяления пищевых продуктов, таких как рыба и мясо, в котором продукт при принудительной циркуляции воздуха подергают инфракрасному облучению [9]. Способ отличается высокими энергозатратами, к тому же, при инфракрасном облучении имеет место неравномерный (поверхностный) нагрев, часто нежелательный и малоприемлемый для получения качественного продукта.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления вяленых мясных изделий, выбранный за прототип [10], включающий подготовку сырья, посол, сушку и упаковку, бескостное мясное сырье нарезают на кусочки длиной от 25 до 75 мм, посол производят путем перемешивания с поваренной солью, выдерживая при температуре 2-4°С в течение 12-24 часов, дополнительно выдерживают мясное сырье в течение 5 минут в растворе яблочного уксуса, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают мясо на специальные решетки и сушат в течение 36-72 часов при температуре (13±2)°С, относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовые изделия упаковывают в пакеты из полимерной пленки.

В качестве бескостного сырья используют говядину жилованную высшего сорта, и/или свинину жилованную нежирную с содержанием жировой ткани не более 10%, и/или филе курицы, выделенное с грудной части тушек кур и обезжиренное.

Недостатками прототипа являются высокое содержание соли натрия в готовом продукте (до 14%), использование уксуса в качестве консерванта, а также получение продукции, не соответствующей концепции лечебно-профилактического продукта и функционального пищевого продукта [11], предназначенного как для непосредственного употребления в пищу, так для последующего использования в приготовлении блюд.

Известно, что потребление соли натрия в виде соли и продуктов питания в России превышает рекомендуемое в 2-10 раз. Избыток натрия, задерживая в организме воду, увеличивает нагрузку на сердце и почки, может вызывать отеки. Всемирная организация здравоохранения ВОЗ объявила о том, что йододефицитные заболевания (ЙДЗ) являются самой распространенной неинфекционной паталогией в мире, около 60% человечества страдает от дефицита йода. Зоб диагностируется в России у 20-30% детей 7-10 лет, у 30-50% подростков и у 30-50% беременных женщин [12].

При повышенном содержании в пище поваренной соли калий-натриевый насос работает с перегрузкой и не полностью справляется с восстановлением необходимого баланса электролитов внутри клеток.

В первую очередь дефицит калия повышает риск возникновения нарушений обменных процессов, происходящих в клетках миокарда. Постоянная нехватка калия в организме ведет к сбоям ритма сокращений сердечной мышцы, зачастую провоцируя сердечный приступ.В условиях пониженного содержания нарушается регуляция артериального давления, развиваются эрозии слизистых оболочек. Яркие примеры - язва желудка и двенадцатиперстной кишки, эрозия шейки матки. Обычно указанные симптомы недостатка калия появляются из-за неправильного питания, когда не учитывается необходимость ограничения в рационе натрийсодержащих продуктов [12]. C другой стороны, соль в таком продукте, как вяленое мясо, или рыба - необходимый пищевой компонент, который принимает участие в образовании вкуса и аромата, регулирует направленность и интенсивность физико-химических, биохимических и микробиологических процессов во время производства, транспортирования, хранения. В интервале концентрации хлорида натрия>3,5, но ≤10,5% тормозится рост, размножение и развитие большинства сапрофитных микроорганизмов [15].

Рост большинства культур молочнокислых палочек прекращается в питательных средах с массовой долей NaCl=7,2-9% [15], поэтому при использовании молочнокислых микроорганизмов для ферментации мяса не эффективно с точки зрения накопления метабиотических веществ, использовать концентрацию хлорида натрия выше 8%,

Из солевых составов с пониженным содержанием натрия, используемых для функционального посола продуктов и блюд известна соль российского производства Валетек, например ООО «Палитра», использующаяся для обогащения функциональных пищевых, в том числе мясных продуктов [13], 5 г которой обеспечивают суточную потребность взрослого человека в йоде и 30% от суточной потребности в калии [14].

Для равномерного просола вяленого мяса, не являющегося фаршевым изделием, при температурных условиях 20°С и ниже необходимо не менее 12 часов.

Техническое решение, направленное на устранение недостатков протопопа (высокое содержание натрия, использование консерванта уксусная кислота) и повышение функциональной составляющей продукта.

Задача изобретения: увеличение ассортимента продукции, соответствующей концепции лечебно-профилактического продукта и функционального пищевого продукта.

Использование фермента протеаза при посолке сокращает это время до 1-2 часов, в зависимости от размера нарезки и вида мяса, рыбы. Одновременно протеаза частично гидролизует белки, что, в соответствии с научными представлениями в области диетического питания [16], с делает вяленый продукт, приготовленный с использованием протеазы более усвояемым диетической продукцией, а использование концентрата позволяет не использовать консервант.

Таким образом, техническим результатом изобретения являются варианты вяленого мяса (или рыбы), занимающие промежуточное положение между обычным и лечебным питанием, с целью расширения ассортимента мясных продуктов функционального питания, повышения пищевой ценности, в частности по содержанию калия, белка, что позволяет проводить дальнейшие испытания продукта в соответствии с принципами доказательности в составе диетических столов для лечебного, лечебно-профилактического, диетического, детского питания.

Способ производства вяленого, включающий подготовку сырья: говядину жилованную высшего сорта, или свинину жилованную нежирную с содержанием жировой ткани не более 10%, или филе курицы, или выделенное с грудной части тушек кур, или крупную рыбу нарезают на кусочки, погружают и выдерживают кусочки при температуре 20-40°С в течение 1-2 ч в 3% растворе фермента протеаза бактериальная щелочная, при этом раствор фермента готовят в 7-8% растворе соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» с добавлением активизированного бактериального концентрата, содержащем молочнокислые палочки, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают мясные кусочки на специальные решетки и относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовый продукт упаковывают в пакет из полимерной пленки

В качестве специй может использоваться паприка, и/или перец красный молотый, и/или смесь специй. Если после проведения процесса вяления, результат дегустации выявил недостаточное количество соли, возможен дополнительный поверхностный досол продукта солью Валетек.

В готовых изделиях массовая доля соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» 7-15%, а влаги не более 30%.

Пример 1.

Свинину жилованную нежирную с содержанием жировой ткани не более 10% нарезают на кусочки массой от 30 до 50 грамм, погружают и выдерживают кусочки при температуре 40°С в течение 2 ч в 3% растворе фермента Протозим (протеаза бактериальная щелочная), при этом раствор фермента готовят в 8% растворе соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» с добавлением 10% активизированного бактериального концентрата молочнокислых палочек БК-Углич-АНВ Lactobacillus acidophilus, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают мясные кусочки на специальные решетки и сушат в течение 3-4 ч при температуре (52±2)°С, затем в течение 1,5 часов при температуре (70±2)°С, затем снова при (52±2)°С, общее время сушки составляло 9 часов при относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовый продукт упаковывают в пакет из полимерной пленки.

Для свинины использовали приправы хмели сунели и перец Чили дробленный (состав: базилик, острый красный перец, укроп, кориандр, майоран, шафран, перец Чили).

Расход бактериального концентрата составляет 1,0 ЕА на 50-150 л или 0,1 ЕА на 5-15 л молока. Лиофилизированный бактериальный концентрат вносили в соответствующее количество восстановленного 10% сухого обезжиренного молока, пастеризованного при температуре (95±1)°С с выдержкой при пастеризации в течение 45 мин, с учетом внесения в смесь для ферментации мяса активизированного бактериального концентрата в количестве 10%. Активизацию бактериального концентрата осуществляли, после растворения в восстановленном сухом обезжиренном охлажденном до 36-38°С молоке, посредством выдержки при температуре 36-38°С в течение 3 ч.

В 100 г получаемых по примеру 1 мясных изделий из свинины содержится:

Пример 2.

Говядину жилованную высшего сорта нарезают на кусочки массой от 30 до 50 грамм, погружают и выдерживают кусочки при температуре 37°С в течение 1,5 ч в 3% растворе фермента Протозим (протеаза бактериальная щелочная), при этом раствор фермента готовят в 8% растворе соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» с добавлением 10% активизированного бактериального концентрата молочнокислых палочек БК-Углич-Б Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают мясные кусочки на специальные решетки и сушат в течение 3 ч при температуре (52±2)°С, затем в течение 1 часа при температуре (70±2)°С, затем снова при (52±2)°С, 8 часов при относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовый продукт упаковывают в пакет из полимерной пленки,

Для говядины в представленном примере использовали «Приправа для шаурмы», ее состав: перец красный острый, соль, укроп семена, паприка, майоран, лук репчатый сушеный, кориандр, базилик. Активизация бактериального концентрата осуществлялась аналогично примеру 1.

В 100 г получаемых по примеру 2 мясных изделий из говядины содержится:

Пример 3.

Филе курицы, выделенного с грудной части тушек кур и обезжиренное нарезают на кусочки нарезают массой от 30 до 50 грамм.

Говядину жилованную высшего сорта нарезают на кусочки массой от 30 до 50 грамм, погружают и выдерживают кусочки при температуре 20°С в течение 1 ч в 3% растворе фермента протеаза Протозим (протеаза бактериальная щелочная), при этом раствор фермента готовят в 7% растворе соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» с добавлением 10% активизированного бактериального концентрата молочнокислых палочек БК-Углич-Б Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают мясные кусочки на специальные решетки и сушат в течение 3-4 ч при температуре (52±2)°С, затем в течение 0,5 часов при температуре (70±2)°С, затем снова при (52±2)°С, общее время сушки составляло 7 часов при относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовый продукт упаковывают в пакет из полимерной пленки,

Использовали смесь «Приправа для курицы» производителя ООО ПК «Мир специй» г.Балашиха (состав: карри, лук, чеснок, паприка сладкая, чили, перец черный молотый, куркума, зелень укропа, зелень петрушки). Активизация бактериального концентрата осуществлялась аналогично примеру 1.

В 100 г получаемых по примеру 3 мясных изделий из филе курицы содержится:

Пример 4.

Рыбу используют крупную, перед вялением ее необходимо разделать на филе на коже. Филе рыбы трески, вместе с кожей, нарезают на кусочки массой от 30 до 50 грамм, погружают и выдерживают кусочки при температуре 37°С в течение 1 ч в 3% растворе фермента Протозим (протеаза бактериальная щелочная), при этом раствор фермента готовят в 8% растворе соли с пониженным содержанием натрия «Валетек» с добавлением 10% активизированного бактериального концентрата молочнокислых палочек БК-Углич-АВ Lactobacillus acidophilus, затем дают стечь жидкости и на поверхность мяса наносят специи, раскладывают рыбные кусочки на специальные решетки и сушат в течение 3 ч при температуре (52±2)°С, затем в течение 0,5 часов при температуре (70±2)°С, затем снова при (52±2)°С, 7 часов при относительной влажности воздуха 75-80% и скорости его движения 0,2-0,5 м/с, затем готовый продукт упаковывают в пакет из полимерной пленки,

Для рыбы использовали приправу «Карри нежная» (состав: куркума, молотые семена пажитника, кориандра, кумина, горчицы и стручок Чили). Расход бактериального концентрата составляет 1,0 ЕА на 50-150 л или 0,1 ЕА на 5-15 л молока. Лиофилизированный бактериальный концентрат вносили в соответствующее количество восстановленного 10% сухого обезжиренного молока, пастеризованного при температуре (95±1)°C с выдержкой в течение 45 мин, с учетом внесения в смесь для ферментации мяса активизированного бактериального концентрата в количестве 10% по объему. Активизацию бактериального концентрата осуществляли, после растворения в восстановленном сухом обезжиренном молоке, посредством выдержки при температуре 36-38°С в течение 3 ч.

В 100 г получаемых по примеру 4 рыбных изделий содержится:

Потребление калия менее 3500 мг (90 ммоль) в день связано с повышенным риском развития инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний [14]. В 100 г продукции, получаемой по примерам 1-4 содержится калия не менее 28%, что позволяет указывать на упаковке информацию «Способствует нормальному функционированию нервной и мышечной системы», «Способствует нормализации кровяного давления» [11].

Продукция, соответствующая концепции лечебно-профилактического продукта и функционального пищевого продукта может иметь маркировку «С высоким содержанием белка», если не менее 20% энергетической ценности пищевого продукта обеспечивается белком, что обеспечивается примерами реализации изобретения 1-4.

Источники информации:

1. Тюрина, Л.Е. Технология производства функциональных мясных продуктов / Л.Е.Тюрина, Н.А.Табаков; Краснояр. гос.аграр. ун-т.- Красноярск, 2011. - 102 с.

2. Мартинчик А Н. Анализ ассоциации структуры энергии рациона по макронутриентам и распространения избыточной массы тела и ожирения среди населения России /А.Н.Мартинчик, А.К. Батурин, А.О. Камбаров // Вопросы питания. - 2020. - Т 89. - №3. - С.40-53.

3. Кочеткова А.С.Специализированные пищевые продукты с модифицированным углеводным профилем для диетической коррекции рациона больных сахарным диабетом 2 типа / Кочеткова А.С., Воробьева И.С., Воробьева В.М., Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О. А. и др. // Вопросы питания. - 2018. - Т 87. - С.76-88.

4. Патюков С.Д. Cнижение содержания фосфатов в колбасных изделиях / С.Д. Патюков // Одеська національна академія харчових технологій Наукові праці, випуск 40. - Том 2. - С.226-230.

5. Василев Д. Инулин как пребиотик и заменитель жира в мясных продуктах / Д. Васильев, Д. Весна, К. Неджелько и др. // Теория и практика переработки мяса. - 2017. - №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/inulin-kak-prebiotik-i-zamenitel-zhira-v-myasnyh-produktah

6. Шишкина Д.И., Соколов А.Ю. Анализ зарубежных технологий мясных продуктов функционального назначения / Д.И. Шишкина, Соколов А.Ю. // Вестник ВГУИТ. 2018. - №2 - (76). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-zarubezhnyh-tehnologiy-myasnyh-produktov-funktsionalnogo-naznacheniya

7. Санитарный контроль в пищевой промышленности Режим доступа: http://smikro.ru/, свободный.

8. Патент RU 2166262С1, A23L 1/31, 10.05.2001

9. Патент DE 1099833, 16.02.1961

10. Патент RU 2238009C2, A23L 1/314 A23L 1/31 A23B 4/03, 2004

11. ГОСТ Р 55577-2013 Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности (с Изменением N 1) - АО "Кодекс".

12. Полянская И.С., Тераевич А.С.Технологическая нутрициология биоэлементов. Русайнс, 2020, 182 с.

13. Патент RU 2757684 C1, A22C 11/00 A23L 13/40 A23L 13/50, 2021

14. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации. - М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2021. - 72 с.

15. Перфильев Г.Д. Микробиологическое состояние рассола / Г.Д. Перфильев, Л.С.Матевосян, И.Л. Остроухова И.Л. и др.// Сыроделие и маслоделие. - №1. С. 25-28.