Ферменты, применяемые в пищевой технологии для улучшения свойств биологического сырья, повышения качества продукции и снижения затрат на ее выработку, в основном, относятся к группам амилаз, пектиназ, изомераз, оксидаз, протеаз и липаз, которые расщепляют или деполимеризируют биополимер­ные компоненты исходного сырья. В последние годы появилось новое направ­ление в повышении качества продуктов питания - ферментативная модифика­ция сырья, в том числе, и для формирования заданного вкуса готовых продук­тов. В частности, до недавнего времени липазы, как правило, использовали для изменения свойств жиров и масел, однако сейчас открыли возможность получать различные комбинации вкуса и консистенции готовой продукции за счет одновременного внесения липаз и протеаз, что способствовало возоб­новлению интереса к протеолитическим ферментам - протеазам животного, растительного и микробиального происхождения.

По экспертным оценкам, увеличение объема потребления на мировом рынке протеолитических ферментов предопределено тем, что большинство технологических процессов в пищевой промышленности связано с расщепле­нием белков, а протеолитические ферменты, как известно, способны расщеп­лять их на субъединицы с меньшей молекулярной массой - вплоть до полипеп­тидов, пептидов и отдельных аминокислот. Ферментативный протеолиз обла­дает рядом преимуществ перед химической и физической обработкой пищево­го сырья: уникальной специфичностью действия, предотвращающей нежела­тельные побочные реакции; реализуемостью в мягких условиях обработки, по­зволяющих избегать применения в технологии экстремальных температур и концентраций; высокой каталитической активностью; простотой инактивации при термообработке продуктов. Это способствует также экономии энергии, по­требляемой при физических и химических способах обработки. В то же время протеолитические ферменты имеют и недостатки. Так, большинство протеаз лабильны или мало активны при значениях рН, температур и концентраций субстратов, применяемых обычно в мясной промышленности. Протеазы прак­тически невозможно использовать повторно, поскольку их трудно отделить от субстрата.

В нашей стране исследования по применению ферментов в мясной про­мышленности, начатые в середине 1960-х г., были направлены на увеличение выхода мяса высшего сорта, повышение его технологических характеристик. Теоретической основой для использования ферментов в отрасли стала класси­ческая теория созревания мяса. В частности, И. А. Смородинцевым, А. А. Соко­ловым, В.И. Соловьевым, В.И. Пальминым и другими было установлено, что автолитические превращения тканей после убоя животного обусловлены рядом физико-химических превращений мышечных волокон, распадом биохимиче­ских систем под воздействием собственных ферментов. При этом, развитие ав­толитических процессов не сглаживает различия прочностных свойств мяса разных частей туши, особенно тех, в которых содержится много соединитель­ной ткани. Эти различия можно уменьшить обработкой более жестких частей туши протеолитическими ферментами, подобранными таким образом, чтобы они изменяли в основном соединительную ткань, что дает возможность ис­пользовать более низкие сорта мяса для изготовления кулинарных изделий и полуфабрикатов. Возможность использования ферментов при изготовлении со­леных продуктов из свинины, говядины и баранины изучена А.С. Большако­вым, В.Г. Боресковым, Л. С. Кудряшовым и др., ими предложено, с целью ускорения выхода катепсинов из клеточных органелл мышечной ткани в процессе посола использовать, наряду с ферментными препаратами, электрические и ме­ханические воздействия на сырье, которые усиливают гидролитическое дейст­вие тканевых ферментов, что приводит к более интенсивному накоплению свободных аминокислот и ускорению процесса созревания при производстве соленых мясных изделий.

По мнению Н.Н. Липатова, направленное изменение исходных свойств сырья с помощью ферментативной обработки наиболее перспективно в кол­басном производстве при сокращенных сроках посола и использовании сырья с большим содержанием соединительной ткани. При этом максимально эф­фективна экзогенная ферментация сырья, т.е. дополнительное внесение в него ферментных препаратов.

Ферменты и ферментные препараты, предназначенные для размягчения мяса, должны обладать следующими свойствами:

• вызывать необходимые изменения соединительной ткани (расщеп­лять мукопротеидный комплекс, способствуя уменьшению устойчивости со­единительной ткани к нагреву, стимулировать гидролиз коллагена и эласти­на);
• иметь высокий температурный оптимум действия, сохраняя при этом частично способность к изменению ткани и во время тепловой обработки;
• с максимальной активностью действовать в слабокислой или ней­тральной среде;
• быть безвредными для человека.

Применяемые в процессах переработки мяса протеолитические фермен­ты относятся к классу гидролаз. Они распадаются на экзопептидазы, отщеп­ляющие из полипептидной цепочки обрабатываемого белка концевые амино­кислоты и эндопептидазы, гидролизующие внутренние пептидные связи этих цепочек. В основе механизма воздействия ферментных препаратов лежит их способность (как и собственных ферментов мяса - катепсинов) изменять чет­вертичную, третичную, вторичную и даже первичную структуры белков и, тем самым, влиять на консистенцию, вкус и аромат готового продукта.

Особый интерес представляют исследования, связанные с применением эффективных препаратов из дешевого и доступного сырья с регулируемой скоростью протеолиза, не имеющих посторонних запахов и привкуса, благопо­лучных в санитарном отношении. К числу таких препаратов относятся, на­пример, трипсин и пепсин пищевой свиной или говяжий, вырабатываемые мясной промышленностью. Однако, трипсин не нашел практического приме­нения вследствие его низкого температурного оптимума и преимущественного воздействия на мышечные белки. Возможность же использования пепсина в качестве тендеризатора жесткого мяса из-за наличия характерного для него экстремума протеолитической активности (максимально его протеолитическая активность проявляется при рН 1,5-2,5, изоэлектрическая точка - при рН около 1,1) ранее не рассматривалась вообще. Вместе с тем, Н.П. Козаченко установи­ла, что пепсин имеет второй оптимум протеолитической активности в области значений рН 5,6-5,9. Ею было доказано, что в результате действия пепсина наблюдается выраженная тендеризация мяса (т.е. морфологические изменения мышечных, коллагеновых и эластиновых волокон), в результате чего повыша­ется скорость и равномерность фильтрационно-диффузионного распределения посолочных веществ по объему мяса в процессе его посола.

При значении рН 4,5 наблюдается заметное увеличение протеолитиче­ской активности пепсина в некоторых типах субстратов. Исследования по применению для размягчения говяжьего мяса различных ферментных смесей, одной из составляющих которых был пепсин, показали, что наилучший эф­фект получен при совместном использовании панкреатина и пепсина.

Для обработки говядины и другого мясного сырья с повышенным со­держанием соединительной ткани применяют, в частности, панкреатин, обла­дающий относительно высокой коллагеназной и эластазной активностями, и эластазу, выделяемую из свиной поджелудочной железы.

Большое число исследований посвящено ферментам растительного про­исхождения. Хорошо изучены, например, ферменты: папаин, бромелаин и фи- цин с высоким температурным оптимумом, которые обладают коллагеназной и эластазной активностями и, следовательно, способны влиять на структуру внутримышечной и соединительной тканей. При этом они действуют также и на внутриклеточные белки мышечного волокна, в том числе, на актомиозин. Получаемый из сока плодов дынного дерева папаин - светло-желтый порошок, хорошо растворимый в воде и проявляющий активность при рН 5-7 (т.е. при естественных для мясного сырья значениях) устойчив к нагреву до 70 °С. Наи­более активен по отношению к актомиозину, однако при 60 °С хорошо гидро­лизует коллаген и эластин. Протеиназа из плодов ананаса - бромелин - с оп­тимумом действия при рН 6,0-7,0 термостабильна, имеет высокий темпера­турный оптимум и проявляет высокую коллагеназную и эластазную активно­сти на денатурированных объектах. Получаемый из сока стеблей и листьев дынного дерева фицин с оптимумом действия при рН 7,0 и температуре 60...65 °С при пониженных температурах оказывает сильное гидролитическое действие на мышечную ткань. Хорошо расщепляет денатурированный колла­ген и эластин. Все эти ферменты можно использовать для размягчения жест­кого мяса и ускорения процесса созревания. Однако высокая стоимость сдер­живает их практическое применение.

В настоящее время в промышленности широко используют фер­ментные препараты микробиального происхождения, многие из которых воз­действуют в большей степени, на мышечное волокно. Их влияние на компо­ненты соединительной ткани слабее, но все же достаточно для достижения не­обходимой нежности мяса.

Отечественной промышленностью освоен выпуск ряда ферментных препаратов эластазного и коллагеназного действия. Особый интерес пред­ставляет, разработанный во ВНИИМПе Ю.Г. Костенко и др. психрофильный фермент коллагеназа, который позволяет гидролизовать соединительную ткань мясного сырья, благодаря чему возрастает его влагосвязывающая спо­собность, снижается жесткость, повышаются питательная ценность (в том числе атакуемость белков мяса ферментами желудочно-кишечного тракта) и выход готового продукта. Испытания выделенного фермента продуцента коллагеназы, обладающего выраженной психротропностью, показали, что он при воздействии на мясное сырье в течение 2 сут при температуре 4 °С зна­чительно улучшает его влагосвязывающую способность, пластичность и ор­ганолептические показатели.

В ВНИИМПе совместно с Институтом молекулярной генетики (ИМГ) РАН и Институтом биохимии и физиологии микрорганизмов (ИБФМ) им. Г.К. Скрябина получен ферментный препарат микробного происхождения - ФПМ-МП, предназначенный для активного воздействия на соединитель­ную ткань мясного сырья, в целях улучшения его качественных характери­стик. При введении его (в количестве 0,2 % к массе несоленого мяса) в сырье, с повышенным содержанием соединительной ткани, возрастает массовая до­ля растворимых белков с высоко гидрофильными свойствами, в результате че­го повышается влагосвязывающая способность последних, увеличивается со­держание летучих жирных кислот и сумма карбонильных соединений, проис­ходит улучшение структурно-механических свойств.

Ферментные препараты выпускают в порошках или растворах, а также в виде смесей с усилителями их действия (например, молочной кислотой), кон­сервантами (спиртом, глицерином) и с веществами, улучшающими вкус мяса (поваренной солью, сахаром, глютаминатом натрия, гидролизатами). Приме­нение ферментных препаратов в технологической практике осуществляется несколькими способами. Во-первых, путем инъекций растворов ферментов в кровеносную систему за 8-10 мин до убоя животного, что обеспечивает впоследствии их равномерное распределение в туше, сокращает период созре­вания, улучшает качество сырья. Однако, при данном способе возникает опас­ность передозировки и нарушения нормальных функций организма животных. В частности, печень животного становится слишком мягкой и непригодной для реализации. Другой способ - это поверхностная обработка сырья (аэрозольный или погружной), которая особенно эффективна при предварительной тендери- зации мяса, либо при комплексном применении ферментативной и механиче­ской обработки (тендеризации, накалывании, отбивании, массировании или тумблировании).

Наиболее прост, эффективен и поэтому более распространен способ введения ферментов в мясное сырье методом шприцевания в составе много­компонентных рассолов. Концентрация ферментных препаратов в рассоле, как правило, составляет от 0,05 до 0,1%. В зарубежной практике допускается использование протеолитических ферментов в виде водных растворов с кон­центрацией до 3 %. Экзогенные протеолитические ферменты, частично гидро­лизуя пептидные связи, способствуют повышению растворимости белков ак- томиозинового комплекса и увеличению продуктов их расщепления. Внесение ферментных препаратов в сырье в процессе посола мяса улучшает консистен­цию готового продукта и облегчает атакуемость его белков ферментами желу­дочно-кишечного тракта человека. При ферментации происходит интенсивный процесс распада углеводов и АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) с образо­ванием АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а затем и АМФ (аденозинмоно­фосфорная кислота). Ферментативный гидролиз белков мясного сырья сопро­вождается деструктивными изменениями мышечных волокон, разрыхле­нием соединительнотканных прослоек, что повышает качество готовых про­дуктов. Эффективность этого процесса зависит от температуры, концентра­ции вводимых растворов, рН среды и продолжительности воздействия на мяс­ную систему. При этом может наблюдаться различная глубина протеолиза. Поверхностный протеолиз, при котором происходит частичная деструкция белковых молекул, приводит к росту содержания свободных аминокислот и сопровождается некоторым улучшением консистенции мяса при полной со­хранности нативной макроструктуры. Глубокий протеолиз мяса выражается в деструкции всех четырех структурных уровней макромолекул белка, при этом резко увеличивается количество свободных аминокислот (до 20-30 % от об­щего их содержания в белке). Мясо сильно размягчается, практически, полно­стью изменяя свою исходную структуру. С учетом этого факта, все более пер­спективным представляется ферментативная модификация мясного сырья с высоким содержанием соединительной ткани.

Сегодня убедительно доказана целесообразность использования соеди­нительнотканных волокон в пищевых рационах не только здоровых, но и, нуждающихся в функциональном питании, людей. Однако переработка сырья с высоким содержанием соединительной ткани (мясная обрезь, говядина II сорта, конина и т.д.) сопряжена с рядом объективных трудностей технологиче­ского, торгово-сбытового и микробиологического характера. Технологиче­ские трудности переработки сырья такого рода связаны, прежде всего, с по­вышенной жесткостью соединительной ткани, ее слабой влагосвязывающей способностью и низким коэффициентом пьезопроводимости для посолочных ингредиентов, что в совокупности приводит к большим энергетическим за­тратам на стадии приготовления фарша колбас и значительному увеличению продолжительности процесса посола при изготовлении соленых продуктов. Определенные сложности возникают и на стадии тепловой обработки колла­генсодержащего сырья. Повышенная резистентность коллагеновых и эласти- новых волокон к термической дезагрегации предопределяет ряд пороков го­товых изделий, связанных с тем, что соединительно-тканные включения, в основной среде мышечных волокон воспринимаются, как трудно пережевы­ваемые, инородные, резко нарушающие гомогенность продукта. Более жест­кие режимы нагрева такого сырья, способствующие размягчению соедини­тельной ткани, вызывают чрезмерный термогидролиз мышечных белковых элементов структуры, что также приводит к ухудшению консистенции продук­та. И то, и другое затрудняет реализацию готовых мясных изделий. Трудности медико-биологического характера связаны с возможностью снижения биоло­гической ценности суммарного белка мясопродукта при повышенном содер­жании в нем соединительной ткани. Широко распространенным на мясопере­рабатывающих предприятиях приемом, обеспечивающим снижение «фактора риска» возникновения указанных негативных проявлений при включении в рецептуры мясных изделий сырья с высоким содержанием соединительной ткани, является его жиловка. Однако, подобный прием не способствует реше­нию проблемы рациональной переработки сырья, так как при этом со­единительная ткань отделяется и не вовлекается в производство. Вы­полненные научные исследования позволили предположить, что аль­тернативой операции жиловки при производстве мясных продуктов из сырья с высоким содержанием соединительной ткани, может стать его биотехнологи­ческая модификация в результате воздействия протеолитических ферментных препаратов, обладающих коллагеназной и эластазной активностями. Обра­ботка говяжьей обрези протеолитическими ферментами (пепсином) не сопро­вождается достоверными изменениями ее состава. Вместе с тем, ферментиро- вание сырья, взамен жиловки позволяет сохранить в составе продукта более 1,5% мясного белка.

Несмотря на возрастание в жилованной мясной обрези суммы незаме­нимых аминокислот, ферментированная нежилованная обрезь характеризуется, практически, таким же коэффициентом рациональности.

В результате ферментативной обработки мясного сырья, интегральные прочностные характеристики нежилованной мясной говяжьей обрези снижа­ются более чем на 15 %. Дифференцированная оценка влияния ферментации на изменение показателей усилия резания мышечной ткани мясной обрези поперек и вдоль волокон показала, что в среднем они снижаются на 5 %. Та­ким образом, уменьшение жесткости нетермообработанного сырья с высоким содержанием соединительной ткани, подвергнутого ферментации пепсином, более чем на 10% происходит, именно, за счет тендеризирующего воздейст­вия протеазы на коллаген и эластин. Отмечено также увеличение влагосвязы­вающей способности нежилованной говяжьей обрези после обработки ее ферментом.

Результаты исследований позволили предположить, что ферментирова- ние сырья с высоким содержанием соединительной ткани должно способство­вать повышению скорости диффузионно-фильтрационного распределения по­солочных ингредиентов при его посоле. Экспериментами доказано также уве­личение равномерности распределения хлорида натрия при обработке сырья протеолитическими ферментами.

Таким образом, ферментация сырья с высоким содержанием со­единительной ткани протеазами животного происхождения (в частности, пеп­сином) способствует улучшению его технологических свойств и исключает необходимость проведения трудоемкой операции жиловки.

Существенным резервом в производстве мясных продуктов является использование субпродуктов. Так, А.А. Щербинин и др. изучили влияние на структурно-механические характеристики говяжьего легкого его ферментации пепсином. Методом оптического микроскопирования в образцах сырого ох­лажденного говяжьего легкого, измельченного в волчке с диаметром отвер­стий решетки 3 мм, после посола, в присутствии пепсина, выявлены харак­терные морфологические изменения соединительно-тканных элементов - рас­пад, разрыхление и деструкция паренхимы легкого. Тендеризующее действие пепсина подтверждается и разволокнением эластиновых волокон. Аналогич­ная картина наблюдалась и в термообработанном легком.

Н.Н. Липатовым и сотрудниками было установлено, что и свиная шкур­ка, выдержанная в рассоле с ферментным препаратом (говяжьим или свиным) пепсином, приобретает новые положительные свойства. При ферментативном воздействии на коллаген соединительной ткани шкурки разрушаются дисуль­фидные и водородные связи тройной спирали макромолекулы коллагена. В ре­зультате происходят существенное размягчение свиной шкурки и значитель­ное снижение гидротермической устойчивости коллагена, предопределяющие повышение, после термообработки, его переваримости протеазами желудочно­кишечного тракта.

Специалистами Московского университета прикладной биотехнологии (МГУПБ) создан способ посола мясного сырья, предусматривающий внесе­ние в рассол пепсина, предварительно термостатированного при температуре 36...38°С в течение 15-20 мин для достижения максимальной активности фермента. С целью интенсификации процесса посола и обеспечения равно­мерного распределения посолочных веществ в сырье, рекомендуется с помо­щью пищевых кислот и щелочей доводить величину рН мяса до значения 5,85-6,05, соответствующего второму максимуму активности пепсина. Это способствует повышению скорости диффузионно-фильтрационного распре­деления посолочных веществ, увеличению влагоудерживающей способности готового продукта и снижению его жесткости.

Ферментация сырья с высоким содержанием соединительной ткани протеазами животного происхождения (в частности, пепсином) способствует улучшению его технологических свойств. С учетом этого эффекта И.А. Рого­вым, Н.Н. Липатовым, Л.Ф. Митасевой и др. были разработаны технологии новых видов сырокопченых колбас («Альпийская», «Горная»), полукопченых колбас первого («Загорская», «Особая) и второго («Трапезная», «Калорий­ная») сортов. В процессе их производства, при посоле сырья, применяется ферментный препарат пепсин в количестве 0,1 % к массе мясного сырья (время выдержки фарша в посоле составляет 18-24 ч), что дает возможность использовать в рецептурах сырье с высоким содержанием соединительной ткани, не снижая при этом качества колбасных изделий.

Н.Н. Липатовым, И.А. Роговым, В.А. Алексахиной и др. предложен способ производства деликатесного продукта из ферментированного мяса (патент № 2030884). Повышение качественных показателей готового продук­та (при одновременных интенсификации технологического процесса и рас­ширении сырьевой базы) достигается за счет того, что посол сырья осуществ­ляют с добавлением пепсина. В качестве сырья используется говядина второ­го сорта, конина первого и второго сортов, говядина или конина односортной жиловки, нежирная баранина. Формуется посоленное ферментированное сы­рье в свиную шкурку, предварительно выдержанную в течение 60-72 ч в рас­соле, содержащем 2,5-3 % поваренной соли и 0,10-0,12 % (к массе шкурки) пепсина пищевого говяжьего или свиного. При этом сырье заворачивается в шкурку таким образом, что ее жиросодержащий слой оказывается на внешней стороне цилиндрического продукта. Свиная шкурка под воздействием фер­ментного препарата пепсина приобретает новые свойства, так как происходят конформационные изменения соединительнотканных белков, в частности, инактивация дисульфидных и водородных связей тройной спирали макромо­лекулы коллагена. Это способствует существенному размягчению свиной шкурки и значительному понижению гидротермической устойчивости колла­гена, предопределяющего повышение после термообработки сформованного продукта его переваримости протеиназами желудочно-кишечного тракта. Кроме того, вызванные действием пепсина изменения коллагена соединитель­ной ткани свиной шкурки обеспечивают, при относительно низкой (71.. .73 °С) для термогидролиза коллагена температуре тепловой обработки дели­катесного продукта, его монолитность по всему объему. Частичный протео­лиз под действием ферментного препарата улучшает функциональные свой­ства белков, органолептические и физиологические показатели деликатесного продукта и повышает его выход.

Для улучшения консистенции сырья и ускорения посола мяса различных качественных групп (NOR, PSE и DFD) Л.С Кудряшовым и др. были испыта­ны протеолитические ферменты, полученные из микроорганизмов. При их вы­боре исходили из оптимума действия содержащейся в них протеиназы и кон­центрации ионов водорода мяса с тем, чтобы использовать их синергизм для интенсификации биохимических процессов в мышечной ткани. С учетом этого для обработки мяса использовали рассол, содержащий фосфат натрия или фер­ментный протеолитический препарат ренниномиин П10Х, который по мнению И.А. Рогова и др. (авт.св СССР. № 1211906), дает хороший эффект при фер­ментации мяса, или горчицу, которая, как показали исследования И.В. Матве- енко и др., активирует действие катепсинов животных тканей. Охлажденное в течение 72-96 ч NOR свиное мясо шприцевали обычным рассолом и рассолом, содержащим 0,3 % фосфата натрия или 0,5 % горчицы, или 0,1 % ферментного препарата ренниномиина П10Х, после чего подвергали массированию в тече­ние 2 ч. DFD-мясо обрабатывали аналогичным образом, только в качестве ферментного препарата использовали прототеризин П10Х, проявляющий наи­большую протеолитическую активность при нейтральных значениях рН, ха­рактерных для данного сырья. В контрольном опыте сырье солили по тради­ционной технологии с выдержкой шприцованного мяса в рассоле в течение 7 сут.

Из полученных экспериментальных данных следует, что шприцевание NOR-мяса рассолами, содержащими фосфат натрия, ренниномиин П10Х или горчицу, с последующим массированием, повышает пластичность образцов. При этом наибольшее размягчающее действие на мясо оказывают фермент­ный препарат ренниномиин П10Х и раствор горчицы. Это объясняется более высокой активностью воздействия ферментов на белки мяса. Обработка сви­нины данными препаратами, с последующим массированием, увеличивает влагосвязывающую способность мяса и соответственно общее содержание в нем влаги. Это объясняется усилением степени разрыхления и ослабления структуры тканей в результате протеолитического действия ферментного пре­парата после шприцевания рассолом с фосфатом натрия и изменением реак­ции среды в щелочную сторону, а также повышением ионизации белков и действием мышечных катепсинов.

Анализируя результаты опытов, можно заметить, что в процессе тепло­вой обработки сохраняется общая тенденция в изменении белковых веществ мяса, аналогичная их изменению в соленом полуфабрикате. При этом наибо­лее подвержены гидролизу белки мышечной ткани, обработанные реннино- миином П10Х и горчицей. Изготовленная из этого сырья солено-вареная сви­нина имела наименьшие прочностные характеристики, о чем свидетельствует снижение величины усилия резания. Полученные данные хорошо подтвер­ждаются органолептической оценкой.

Массирование сырья, шприцованного обычным рассолом и рассолом, содержащим фосфат натрия, а также выдержка соленого мяса в течение 7 сут не привели к существенной разнице в показателях усилия резания готовых продуктов. Однако, добавление в шприцовочный рассол ферментного препара­та и горчицы обеспечило больший выход готового продукта, по сравнению с использованием обычного рассола и массирования или выдержкой сырья в по­соле в течение 7 сут (контроль).

Добавление в шприцовочный рассол 0,3 % фосфата натрия или 0,1 % ренниномиина П10Х, или 0,5 % горчицы с последующим массированием сы­рья в течение 2 ч позволяет получить продукт хорошего качества при высо­ком выходе. Г отовые продукты, выработанные по данной технологии, имеют более нежную консистенцию и лучшую переваримость. Использование фер­ментного препарата ренниномиина П10Х в посолочных композициях, вклю­чающих глютаминат натрия, полифосфаты и другие вещества, способствует также улучшению вкуса и аромата мясопродуктов.

Аналогичные опыты, проведенные с DFD-мясом, показали, что шприце­вание его рассолами, содержащими фосфат натрия или ферментный препарат прототерезин П10Х, с последующим массированием, повышает влагосвязы­вающую способность и снижает прочностные свойства образцов, по сравне­нию с обработкой обычным рассолом. Увеличение влагосвязывающей спо­собности DFD-мяса при использовании фосфатов, по-видимому, обусловлено повышением ионной силы раствора и увеличением гидратации полярных групп белковых молекул. Снижение прочностных свойств и повышение вла­госвязывающей способности DFD-мяса при введении ферментного препарата, связано с ускорением протеолиза белковых макромолекул за счет суммарного действия кальпаинов и прототерезина П10Х. Значительные протеолитические изменения в DFD-мясе под действием ферментного препарата, в условиях массирования, подтверждаются данными о накоплении небелкового азота и снижении доли общего белка.

В результате тепловой обработки DFD-сырья, образцы солено-вареной свинины имели наилучшие показатели при шприцевании рассолами, содер­жащими фосфаты или прототерезин П10Х. При этом, в первом случае, отме­чен наибольший выход, хотя переваримость белков in vitro была выше во вто­ром.

Сопоставление данных по использованию NOR- и DFD-сырья для про­изводства солено-вареных продуктов с применением интенсивной биотехно­логии позволяет констатировать, что по качеству опытные продукты соответ­ствовали предъявляемым требованиям, обладали высокой пищевой ценно­стью, не уступали, а по некоторым показателям и превосходили изделия, по­лученные по традиционной технологии. При этом длительность производст­венного процесса значительно сокращалась, а качество продуктов, получен­ных из DFD-мяса, было нисколько не хуже, чем у изделий из NOR-сырья, при более высоком выходе.

Наибольший эффект в активации действия катепсинов в NOR-мясе дает применение рассола с 0,5%-ным раствором горчицы, позволяющей повысить нежность и сочность продукта и увеличить выход его по сравнению с ис­пользованием обычного рассола. Добавление фосфата натрия при посоле NOR-мяса в условиях массирования также интенсифицирует процесс созре­вания мяса в посоле, однако, это обусловлено повышением гидратации мы­шечных белков.

При посоле DFD-сырья наиболее интенсивно процесс созревания про­исходит при шприцевании сырья рассолом, содержащим ферментный препа­рат прототеризин П10Х, активность которого близка к действию собственных тканевых ферментов мяса - кальпаинов.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что благодаря целенаправленной искусственной ферментации в сочетании с высо­кой активностью эндогенных ферментных систем мяса (катепсинов и каль­паинов) и, с учетом различий в скорости гликолиза (мясо NOR, PSE, DFD), можно получать продукты высокого качества.

В Украине проведены комплексные исследования возможности совер­шенствования технологии и повышения эффективности производства, увели­чения объемов выработки, улучшения качества, оптимизации условий хране­ния и режимов тепловой обработки говяжьего мяса, за счет использования протеолитических ферментных препаратов микробного происхождения - про- тотеризина, протосубтилина и протомезентерина. В говяжьем мясе, обрабо­танном методом шприцевания растворами этих протеолитических фермент­ных препаратов, в процессе созревания при температуре 2...4 °С более интен­сивно, чем при классической технологии, протекают процессы распада глико­гена, нарастание доли молочной кислоты и неорганического фосфора, вели­чины рН. В ферментированном мясе, на протяжении всего периода созрева­ния, отмечено повышенное содержание азота в водо-, соле- и щелочераство­римых белках, небелкового и полипептидного азота, свободных аминокислот, более высокая переваримость in vitro ферментами желудочно-кишечного тракта. Ферментация говяжьего мяса позволяет использовать для производ­ства натуральных полуфабрикатов до 31,6% от массы туши (против 21,7 % при традиционной технологии).

С целью более широкого применения экзогенных ферментных препара­тов микробиального действия были проведены эксперименты (Е.И. Титов, В. А. Алексахина и др.) по использованию мультиэнзимной композиции МЭК-1 в технологии комбинированных паштетов, в рецептуру которых входит рисо­вая мука, модифицированная ферментным препаратом. Этот препарат, разра­ботанный специалистами Московского технологического института пищевой промышленности, состоит из одной части амилоризина ПХ и двух частей амилосубтилина Г10Х.

При изготовлении паштетов, рисовую муку предварительно смешивали с холодной водой в соотношении 1:3. В полученную смесь добавляли фер­ментный препарат МЭК-I в количестве 0,01 и 0,05 % к массе обрабатываемого сырья, тщательно перемешивали и выдерживали при температуре 37 °С в те­чение 1 ч. Обработанную, таким образом, рисовую муку вводили в куттер при составлении фарша для паштетов. Под действием фермента МЭК-I в белковой системе происходит ряд изменений. Так, например, увеличивается количество таких незаменимых аминокислот, как лизин, метионин, триптофан, улучшает­ся переваримость паштетов in vitro ферментами желудочно-кишечного тракта (суммарная переваримость опытных образцов была в 2 раза выше, чем у кон­трольных). Фермент оказывает также значительное действие на составляю­щие компоненты паштета - структура его становится более однородной, чем у паштетов без фермента, имеет место деструкция паштетной массы. Установ­лен рост значений усилий пенетрации и напряжения стандартной пенетрации в паштетах с использованием сырой рисовой муки, модифицированной МЭК-I. Полученные результаты свидетельствуют о повышении пищевой ценности и улучшении структурно-механических свойств готовых паштетов, выработан­ных с использованием ферментного препарата.

Группой специалистов теоретически обоснована перспективность при­менения протеолитического ферментного препарата микробного происхожде­ния протосубтилина 120Х для ферментации верблюжатины. Показана воз­можность существенного улучшения качественных характеристик горбового верблюжьего жира за счет ферментации. Авторами разработан способ полу­чения белково-жировой композиции с использованием горбового жира, осно­ванный на предварительной ферментации измельченного жира в течение 12 ч с последующим куттерованием с добавленными 3,3 % пшеничной муки и 3,3 % воды к массе жира. Данная композиция используется в технологии вареных колбасных изделий из верблюжьего мяса первого сорта.

Как видно из приведенных результатов исследований, целенаправлен­ное воздействие на сырье животного и растительного происхождения энодо- генных и экзогенных ферментов и ферментных препаратов позволяет суще­ственно улучшить их пищевую ценность и функционально-технологические свойства, а также способствует разработке новых видов мясных продуктов, технология которых предусматривает использование ферментированного мясного сырья с повышенным содержанием соединительной ткани. Вследст­вие этого ферментные препараты находят все большее применение для ин­тенсификации производственных процессов и более полного использования сырьевых ресурсов животноводческого сырья, а также для улучшения каче­ства традиционных продуктов и расширения их ассортимента.