Особенности биотехнологии получения мясных и молочных продуктов

Большая роль в биотехнологии отводится созданию новых подходов к получению продуктов из сырья животного происхождения. В питании человека особое место принадлежит мясной и кисломолочной продукции.
Молоко и продукция, производимая на его основе, полезна в большей степени в период роста и формирования организма, именно поэтому совершенствованию технологий их получения уделяется большое внимание.
При производстве кисломолочных продуктов (далее КМП) используется закваска, которая в данном случае является основой. Главная задача закваски – сквашивание молочного сырья, в результате чего происходит накопление вкусовых качеств.

Изготовление КМП имело место и раньше. Издавна прибегали к закваскам. В былые времена в качестве закваски использовали простоквашу (альтернатива – сливки), но это не давало гарантии получения продукта без чужеродной микрофлоры. В настоящее время используются бактериальные закваски, которые получают из чистых культур микроорганизмов в лабораториях. Состав микрофлоры таких заквасок разнообразный, и его подбирают с учетом определенных для каждого вида вкуса, запаха… Первые случаи использования таких заквасок приходятся на кон. 20 в. при производстве масла.

В основном при производстве молочной продукции применяются жидкие или высушенные сублимационным образом закваски. Срок хранения жидких заквасок – до 10 сут., сухих – 3-4 мес.

Несмотря на широкое применение заквасок, они имеют и свои недостатки:
- непрекращающийся рост термоустойчивых молочнокислых палочек;
- появление тягучести в закваске;
- снижение активности кефирной закваски;
- недостаток закваски приводит к нарушению биохимических процессов и накоплению посторонней микрофлоры.

Процесс приготовления кисломолочных продуктов сводится к двум основным процессам:
- к тому, что в сырое молоко освобождается от посторонних микробов;
- к созданию благоприятных условий для полезных микробов с целью получения продукта с определенными свойствами.

Сквашивание расширяет КМП. Важнейший элемент биотехнологии получения КМП – молочнокислое брожение (МКБ). Оно инициируется одноименными бактериями. В основе МКБ лежит переход лактозы в такую кислоту как молочная. При использовании брожения можно получить и сметану, и йогурт, и сыр… Их свойства определяются характером ферментации. Но в большинстве случаев за определение вкуса конечного продукта отвечают реакции, которые сопровождают основной процесс – образование молочной кислоты. Эти реакции получили название вторичные реакции ферментации.
В сквашивании задействовано 6 реакций, у каждой из них имеется свой продукт, но, несмотря на это, реакция МКБ является доминирующей. Без него невозможны все остальные способы сквашивания молока. Лактоза по итогам гидролиза дает глюкозу, галактозу, а бактерии, заселяющие молоко, - это причина перехода глюкозы в молочную кислоту.
МКБ в наши дни пользуется большей популярностью, чем другие схожие процессы. Спиртовое брожение – это редко используемая реакция при получении молочной продукции. В то же время оно нашло применение на стадии переработки.
Для процессов, сопровождающих ферментацию молока, нужно создавать контролируемые условия. В былые времена эти процессы реализовывались посредством бактерий, которые изначально являются компонентом молока. К нашему времени предложены закваски, содержащие нехарактерные для молока микробы, которые сделали доступным повышение качества и выхода продукции.

При производстве КМП применяются закваски, обогащенными полезными бактериями. В технологии получения КМП нашли применение как культуры, представляющие 1 штамм, а также гибридные закваски, включающие 2 и более.
Проще всего получать коровье масло, которое пользуется огромным спросом. Каждый сорт масла содержит сливки, рознящиеся по концентрации жира. При их сбивании происходит образование эмульсии воды в масле. Для улучшения вкусовых качеств и продления срока хранения используются специальные культуры бактерий. Так, например, повышение вкуса достигнуто за счет специальных штаммов микробов – производят вещества, оказывающие влияние на вкус. Первоначально для этого использовались штаммы Streptococcus lactis, а потом – смешанные культуры, включающие, как и этот, так и другие штаммы. Кроме этого, благодаря использованию специальных штаммов можно ликвидировать нежелательный привкус.

Ассортимент КМП в наше время достаточно разнообразный, они пользуются огромным спросом, так как обладают лечебно-диетическими свойствами. И.И. Мечников указал на серьезность оптимального функционирования микрофлоры, и он предложил ее восстанавливать с помощью молочнокислых бактерий, останавливающих развитие посторонней микрофлоры.

Микроорганизмы синтезируют некоторые метаболиты, проявляющие биологическую активность. Продукты, в состав которых они входят, повышают чувство голода, так как они ассоциированы с секрецией желудка. К этому надо прибавить ускорение выделения ферментов, которые повышают степень переваривания. Следствие – нормализация работы ЖКТ. КМП отличаются легкой усвояемостью.

Ключевым компонентом рациона каждого человека должна являться пища животного происхождения – обеспечивает нормальное развитие и функционирование организма. Именно поэтому большое внимание уделяется технологиям, позволяющих улучшить сохранить и их качество.

Большое значение при производстве мяса и его продуктов играют микроорганизмы. В определенных продуктах молочнокислые бактерии выполняют важную роль – это подавление роста виновников гнилостных процессов. Для того чтобы мясо было более мягким его обрабатывают ферментными препаратами. Эти препараты не должны оказывать вредного воздействия на организм человека; быть специфичными к гидролизу белков, входящих в состав мясопродуктов; работать в кисло-нейтральной среде; иметь строго определенную температуру действия. Мясо обрабатывают ферментами. Последние рознятся по своему происхождению.

Меньшей популярностью пользуются ферменты, источниками которых служат животные. Максимальная биологическая активность принадлежит панкреатину, который получают из свиной «поджелудки». Он может дополнять другие ферменты, представляющие интерес для мясоперерабатывающей промышленности. Это трипсин, пепсин, химотрипсин. Их применение ограничено. Связано это со сложностью получения, использования их сырья.

Из ферментов, которые дают нам представители растительного мира, как правило, на мясоперерабатывающих предприятиях принимают папаин, фицин. Первый из них делает мясо более мягким. Этот фермент задействован в каждой стадии технологии: созревание мяса, приготовление полуфабрикатов, получение гидролизатов. Однако данные протеазы не могут обеспечить всю промышленность из-за дефицита сырья, а также они являются экономически невыгодными, так как имеют небольшой выход при переработке растительной биомассы.

При производстве низкокалорийных мясных продуктов используются овощные добавки. Если произвести замену фарша эквивалентным количеством овощей, то можно снизить калорийность в 5-6 раз. Также введение добавок из овощей дает возможность экономить основное сырье и улучшить качество продукта. В приготовлении фаршей и консервов используются различные овощные добавки.

Процесс переработки скота связан с образованием большого числа вторичных продуктов, которые содержат много белка. Из данных отходов широкое применение находит кровь как источник белка. Данное сырье не может использоваться как постоянный источник белка. Кровь не может служить единственным источником белка – обладает низкой способностью к гидролизу пищеварительными ферментами, что негативно сказывается на переваривании и усвоении. Для того чтобы исключить эту проблему в биотехнологии применяются ферменты, особенно бактериальные, которые могут расщеплять сложные животные белки. Также их использование дает возможность улучшить многие свойства и характеристики продуктов.

При производстве колбас активно применяются молочные белки. В большинстве это казеин и его производные. Эти продукты получают при обработке молока и выделяют их определенным способом. По количеству аминокислот данные продукты превосходят большое число белковых препаратов и более просто расщепляются под действием ферментов ЖКТ.


Использование биотехнологических процессов при производстве пищевых продуктов имеет большое значение. Данное направление позволяет получать ценные продукты в необходимом количестве и с меньшими затратами. Благодаря использованию биотехнологий стало возможным предотвратить сгладить дефицит пищевого и кормового белка, который является обязательной составляющей рациона человека и животных. В этом плане незаменимы микроорганизмы, которые преобразуют биомассу с низким содержанием белка в продукты с высокой их концентрацией.
Большую роль биотехнология играет в процессах пивоварения и виноделия, которые осуществлялись на протяжении тысячелетий, однако только использование определенных штаммов микроорганизмов дало возможность ускорить и упростить данный процесс. Все большее применение в биотехнологии находят иммобилизованные ферменты, которые используют для приготовления глюкоза-фруктозных сиропов и много другого.