Использование белков животного происхождения

Характеристика и свойства белков животного происхождения

Белки — наиболее важная составная часть нашей пищи. Они служат основным материалом для построения клеток и тканей организма, являясь источником непрерывного их обновления. Белки участвуют в обеспечении энергетического баланса организма, они принимают участие в образовании ферментов и гормонов. Достаточное содержание белков в пище способствует регуляции функций коры головного мозга, повышает тонус центральной нервной системы. С веществами белковой природы связаны основные процессы жизнедеятельности – пищеварение, движение, способность к росту и размножению, катализ и др.

Белки – наиболее важные в биологическом отношении и сложные по химической структуре вещества. Массовая доля белков в мясе составляет 17-20%. Белки разделяют на два класса: простые (протеины) и сложные (протеиды). Простые белки – это макромолекулярные полимеры аминокислот. Сложные белки образуются при соединении протеинов с небелковыми молекулами: низкомолекулярными веществами (фосфором, металлами, остатками неорганических кислот) или сложными полимерами (нуклеиновыми кислотами, липидами, углеводами). Биологическая ценность белков определяется содержанием в них незаменимых аминокислот, т.е. таких, которые не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. В необходимых количествах незаменимые аминокислоты присутствуют в продуктах животного происхождения. На долю белков приходится 60-80% сухого остатка. Из белков мышечной ткани построены структурные компоненты клеток (саркоплазма, сарколемма и т.д). В последнее время наибольший интерес у специалистов мясопере­рабатывающих предприятий вызы­вают белки животного происхождения, из свиного и говяжье­го сырья (соединительная ткань и обрезь), доля проте­ина (N х 6,25) в которых составляет от 90% и более. Это, в частности, свя­зано с тем, что они обладают очень высокими влагоудерживающими, эмульгирующими свойствами, тех­нологичны в использовании, улуч­шают органолептические характе­ристики готовой продукции. Белки животного происхождения — сравнительно новый вид пищевых добавок. Они применяются в каче­стве белковых обогатителей, регуляторов пищевой ценности, стабилизаторов консистенции (улучшают монолитность и нарезаемость готового продукта), эмульгаторов (повышают связность составных частей — белковой, жировой и водной). Кроме того, они способ­ствуют увеличению выходов готовой продукции и повы­шению эффективности производства мясных продуктов. Питательная ценность животного белка существенно выше расти­тельного. Известно также, что перевариваемость животных белков со­ставляет 78-90%, тогда как расти­тельных — лишь 54-75%. Ежеднев­ная потребность организма человека в белке животного проис­хождения составляет 50 г, а в рас­тительных белках — 68 г в сутки. Полноценные животные бел­ки значительно превосходят расти­тельные по биологической ценности. Доказано, что в сравнении с после­дними они лучше сбалансированы по аминокислотному составу, в большей мере отвечают потребностям орга­низма человека в незаменимых ами­нокислотах. Растительные белки усваиваются хуже, чем животные, но комбинация растительных продуктов может восполнить этот недостаток. И, хотя животные белки более уни­версальны по структуре, сочетание их с основными растительными ве­ществами типа пшеницы и соевых бобов позволяет повысить биологи­ческую ценность продукта. Один жи­вотный или растительный белок, как показали опыты, обладает меньшей биологической ценностью, чем их смесь в оптимальном соотношении. Рекомендации зарубежных фирм по использованию функционального животного белка предусматривают возможность замены его соевым белком в количестве от 40 до 60 % в зависимости от вида сои, изолята или концентрата. В стоимостном выражении функциональные животные белки, примерно в 2,5-3 раза дороже соевых изолятов. Вместе с тем водоудерживающие свойства последних, при­мерно в 3,5 раза ниже аналогичных свойств функциональных животных белков. Поэтому в экономическом отношении концентраты животных белков вполне конкурентны с соевы­ми изолятами. Отличительной особенностью бел­ков животного происхождения нового поколения является технология их изготовления, исключающая приме­нение каких-либо добавок и основан­ная на использовании только терми­ческих и механических процессов. Функциональными свойствами белка принято считать комплекс физико-химических характеристик, определяющий поведение белка при переработке в пищевые продукты, а также обеспечивающих желаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых пищевых продуктов. Разнообразие технологий переработки белка в пищевые продукты обуславливает разнообразие требований к его функциональным требованиям. Чем лучше белки растворяются в водных средах, образовывают высококонцентрированные растворы, гели, стабилизирует эмульсии и пены, тем выше считаются их функциональные свойства [15,16]. Большой интерес к животным бел­кам со стороны технологов объясня­ется уникальными свойствами этих продуктов. Во-первых, животные белки – это, как правило, на 100 % натуральные продукты, производство которых ос­новано исключительно на термических (обезжиривание, обезвоживание) и механических (измельчение) про­цессах.

Во-вторых, функциональные жи­вотные белки обладают, как прави­ло, нейтральным запахом и вкусом, что выгодно отличает их от соевых белков. Исключается необходимость использования модификаторов вку­са для нейтрализации характерного «бобового» запаха, вызванного окис­лением липидов под воздействием липоксигеназов. В-третьих, животные белки суще­ственно улучшают реологические свойства пищевых продуктов, и прежде всего их консистенцию, од­новременно выполняя роль стабили­заторов, желе- и студнеобразователей, улучшая внешний вид готовой продукции [6]. Причины растущего интереса к функциональным животным белкам не ограничиваются лишь их биологи­ческой ценностью, реологическими и органолептическими свойствами. К числу важных достоинств животных белков относятся их многоцелевое на­значение, простота в использовании, сохранение своих свойств при дли­тельном (до 1 г.) хранении в сухих по­мещениях без соблюдения каких-либо специальных температурных режимов, возможность обеспечить за счет их применения увеличение выхо­да готовой продукции и высокую рен­табельность производства. Высокие функциональные свойства животных белков проявляются в их водоудерживающей способности. Водоудерживающая способность животного белка почти в 4 раза превышает аналогичные свойства изолята и почти в 10 раз соевой муки и соевого концентрата. Водоудерживающую способность оп­ределяли путем нагрева водных сус­пензий белоксодержащих препара­тов различной концентрации до 75°С с последующим их охлаждением до 20°С и центрифугированием при 2000 об/мин. За величину водоудер­живающей способности принимали такое соотношение вода: препарат, при котором после центрифугирова­ния перестает отделяться надосадочная жидкость. Гелеобразующая способность де­натурированных белковых препара­тов, используемых в мясоперераба­тывающей промышленности, непос­редственно влияет на качество гото­вой продукции. Функциональные животные белки, способны образовывать прочный гель и тем самым фиксировать структуру гото­вой продукции без специальной тер­мической обработки при концентрации денатурированного белка от 5 и выше процентов в смеси «белок-вода». Хорошие гели для нужд кол­басного производства можно получить при гидратации, например, 1 ча­сти белка с 15 частями воды комнатной температуры [7]. Водоудерживающие свойства жи­вотных белков, так же как и соевых, резко возрастают при термической об­работке выше температуры денатурации основных белковых компонентов. При тепловом воздействии на живот­ные белки происходит «сворачивание» коллагена в результате нарушения во­дородных связей внутри пептидных цепей. Изменения их взаиморасполо­жения в структуре тропоколлагена со­провождаются ее разрыхлением, по­вышением гидратации и увеличением доступности пептидных связей дей­ствию протеаз. Аналогичное происхо­дит и в случае приготовления белково-жировых эмульсий, а также эмуль­сий с использованием функциональ­ных животных белков, жира и свиной шкурки. При этом белковая ценность продукции, как показали исследова­ния, лишь в незначительной степени зависит от тепловой обработки геля или эмульсии, если температура воды не превышает 95 º С. Функционально-технологические свойства животных белков (водоудерживающая, эмульгирующая спо­собности, термостойкость и др.) позволяют использовать их с различ­ным целевым назначением:

Источник