Ежегодно при убое животных мясокомбинаты страны имеют около полумиллиона тонн крови — сырья, которое после специальной обработки используют при производстве колбасных изделий и технической продукции (клея, пенообразователей).
Широкий диапазон использования крови обусловлен ее составом и свойствами.
Кровь содержит 16—19% белка, 79—82% воды, а также небелковые и минеральные вещества, в том числе витамины, гормоны, микроэлементы, ферменты. Главным компонентом, определяющим пищевую ценность, являются белки крови. Они разнообразны по свойствам, но по аминокислотному составу почти все являются полноценными и близки по составу к белкам мяса.
Цельная кровь имеет красный цвет, обусловленный присутствием белка гемоглобина, количество которого в крови достаточно велико — 28—44%. Гемоглобин — сложный белок, состоит из комплекса белковой части (глобина) и органического соединения (гема), в котором находится железо, придающее гемоглобину красный цвет. Если мы отделим гемоглобин от крови, например, сепарированием или осаждением, то получим плазму красно-желтого или оранжево-красного цвета. В плазме остаются белки трех фракций: фибриноген, альбумины и глобулины. Количественно в плазме преобладают (90—93% от общего количества белка) альбумины и глобулины — полноценные водорастворимые белки. А фибриноген — что он собой представляет?
Наверняка вам не раз приходилось останавливать кровь на порезанном пальце и вы замечали, что даже без иода кровь через некоторое время останавливается сама собой. Это происходит благодаря присутствию в крови белка фибриногена. Под воздействием ферментных систем фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, который имеет вид сгустка и обусловливает свертывание крови. Естественное свертывание крови у животных происходит за 4—15 минут у птицы — за 1 минуту; после этого фибрин выпадает в осадок и его вынуждены отделять от крови или плазмы. Чтобы сохранить фибриноген в составе крови или замедлить процесс свертывания, используют специальные вещества — стабилизаторы (антикоагулянты) крови. К ним относятся гепарин, антитромбин, антитромбопластин, различные кислоты, фосфаты, синтетический стабилизатор синантрин-130, поваренная соль. Введение в кровь незначительных количеств антикоагулянтов предотвращает свертывание и стабилизирует кровь на срок от 10 часов до 2 недель.
Кровь можно консервировать не только поваренной солью, но и фибризолом, фенолом, крезолом, аммиаком, а также путем замораживания, В промышленности используют как цельную кровь, так и все составные ее части: плазму, гемоглобин (форменные элементы), сыворотку— плазму, лишенную фибрина (содержащую только альбумины и глобулины), и сам фибрин. Пищевую кровь собирают в убойном цехе мясокомбината специальным (полым, трубчатым) ножом в стерильные канистры либо в трубопровод, по которому кровь с помощью вакуумной системы и насосов перекачивается в отделение переработки крови. Собранную кровь, как правило, стабилизируют и затем пропускают через сепаратор, если необходимо получить плазму или форменные элементы. Цельную кровь для производства сыворотки не стабилизируют, а после небольшой выдержки (для образования сгустков фибрина) взбивают мешалкой и удаляют фибрин; дефибринированную таким образом кровь обрабатывают на сепараторе и получают сыворотку и форменные элементы.
Дальнейшее использование крови и ее фракций зависит от того, какой продукт из нее хотят получить. Одна треть собираемой на предприятиях крови идет на выработку пищевой продукции, в основном в виде плазмы и сыворотки. Жидкую пищевую сыворотку и плазму добавляют в вареные колбасы, рубленые полуфабрикаты, диетические продукты или ливерные колбасы вместо мясного сырья.
Высушенные белки сыворотки — светлый альбумин используют вместо сравнительно дорогостоящего яичного белка в колбасном производстве, в кондитерской и хлебобулочной промышленности, так как альбумин в присутствии воды хорошо взбивается и образует пену.
Однако при применении сыворотки и плазмы часть белков крови (гемоглобин и фибриноген) теряется, и использовать их на пищевые цели становится невозможным. Известно, что в сыворотке крови содержится около 7% белка, а в цельной крови — почти 20%. Казалось бы, более рационально и логично применять в колбасном производстве стабилизированную жидкую кровь. Но это не так просто. У цельной крови темный цвет и добавление ее в рецептуру вареных колбас приводит к ухудшению их внешнего вида, появлению пятен на разрезе продукта, пигментации окраски изделий. Частично цельную кровь, конечно, используют в колбасном производстве при изготовлении кровяных колбас и зельцев, но эта часть составляет всего 3—4% от общего количества крови. А увеличить выпуск кровяных изделий искусственно нельзя, так как не во всех городах и республиках население любит эту продукцию.
Что же делать? Ведь экономическая эффективность введения крови в рецептуру мясопродуктов очевидна:замена 1 т говяжьего мяса цельной кровью экономит 150-180 тысяч рублей.
Использование всех запасов пищевой цельной крови по стране позволяет не только получить колоссальную экономию, но и одновременно способствует появлению дополнительно тысяч тонн изготовленных из фарша мясных продуктов, что в свою очередь значительно увеличивает потребление населением животных белков. Сейчас, когда в мире очень остро стоит проблема дефицита белка (подробно об этом см. ниже), нерациональное использование белковых ресурсов является недопустимым, а кровь по количеству белков, соотношению аминокислот, степени усвояемости (95—98%), содержанию различных биологически активных веществ является высокоценным сырьем.
Ученые разных стран находят все более новые и эффективные способы устранения темного цвета крови и ее окрашенной части с целью расширения области ее пищевого использования. Условно все теоретические и применяемые промышленные способы обесцвечивания крови можно разделить на группы.
Наиболее распространенную группу составляют способы, маскирующие естественный цвет гемоглобина крови. В этом случае кровь вводят в специальные рецептуры, содержащие клейдающее сырье (уши, ножки, свиную шкурку), вареное мясо, вареную крупу или хлеб, соевый белок, шквару, яичный порошок. При этом цвет крови как бы разбавляется и колбасные изделия приобретают привлекательный вид, приятный вкус. Сейчас соевую муку начали включать даже в дорогие сорта твердокопченых колбас.
Другим методом маскировки цвета гемоглобина является обработка смесей крови с жиром, крови с жиром и растительными белками, крови с молоком ультразвуковыми гидродинамическими колебаниями. В результате воздействия ультразвука образуются эмульсии, гемоглобин в которых как бы окружен слоем жира, что дает эффект осветления. Полученную однородную стойкую эмульсию светло-розового цвета вводят в состав вареных колбас.
Комбинирование крови с молоком для взаимобалансирования аминокислотного состава полученной смеси и смягчения естественного цвета крови давно привлекает внимание практиков и ученых. В Институте питания Академии медицинских наук СССР в 70-х годах была разработана технология получения обогатителя,состоящего из 1 части крови и 3 частей молочного обрата — отхода молочного производства. Готовый белковый "обогатитель" красновато-коричневого цвета во влажном или высушенном виде добавляют в вареные колбасы, котлеты, паштеты и другие пищевые продукты.
Другая группа способов осветления крови включает способы, основанные на отделении гемоглобина от цельной крови и последующей обработке его химическими веществами. При этом гемоглобин расщепляют на гем и глобин. Белок глобин осаждают и отделяют от смеси, высушивают и добавляют в паштеты и ливерные колбасы.
Существуют также методы осветления крови обработкой красящего пигмента — гемоглобина перекисью водорода или пергидролем. Применение перекиси водорода в качестве осветляющего средства обеспечивает за короткое время высокий отбеливающий эффект. Готовый продукт во влажном или сухом виде светло-коричневого или желтого цвета можно добавлять в рецептуру вареных колбас вместо мяса.
Имеются также возможности осветлять кровь путем использования ферментов, электролиза, насыщения озоном, разделением гемоглобина ультрафильтрацией или на ионообменных колонках.
Особое слово о гематогене — препарате, повышающем содержание эритроцитов в крови людей, старадающих малокровием. Сухой гематоген получают путем распылительной сушки смеси стабилизированной или дефибринированной крови с пищевым глицерином (12,5%).
Выпускают сухой гематоген в виде таблеток или порошка. Жидкий гематоген вырабатывают из дефибринированной крови либо из форменных элементов, к которым добавляют сахарный сироп, спирт, ванилин или ароматические эссенции. Полученный жидкий гематоген разливают во флаконы, пастеризуют, т. е. нагревают до 50—55°С для уничтожения вегетативной микрофлоры, и герметически упаковывают.
При изготовлении детского гематогена предварительно упаривают смесь молока с сахаром (или патокой); после охлаждения добавляют сухой гематоген, ванилин или фруктовую эссенцию. Густую массу гематогена раскладывают на пластины, разрезают на плитки, фасуют и упаковывают.
Поэтому работники мясокомбинатов заинтересованы в том, чтобы сберечь этот вид сырья и не допускать потерь крови, которая заменяет в фарше и колбасах дорогостоящее мясо. Использовать в фарш мясо и мясные обрезки нерационально - экономически гораздо эффективнее реализовывать их в торговой сети именно в виде крупно- и мелкокусковых мясных продуктов.
Сырьем для колбасной промышленности являются и малоценные в пищевом отношении твердые и мягкиеотходы, содержащие большое количество коллагена — белка соединительной ткани.
Твердые виды сырья включают кость, поступающую после отделения мяса из колбасного производства, из сети общественного питания и собираемую вместе с пищевыми отходами, а также рога и копыта.
К мягкому сырью относят обрезки кожи, шкуры, мездру, сухожилия, пергамент, уши, половые органы и т. п., которые для добавки в колбасный фарш просто очень тщательно измельчают.
Костное сырье вначале сортируют, очищают от загрязнений и примесей на ленточном транспортере, дробят на куски по 1,5—5 сантиметров. Затем, используя ультразвуковые установки высоких звуковых давлений,часть костей дробят в мельчайшую муку. Также с помощью ультразвука быстро и эффективно приготовляют водно-жировые и водно-белково-жировые эмульсии, обесцвечивают кровь для замены в фаршах мясного сырья.
Но в колбасы нельзя добавлять слишком много костной муки без снижения органолептических свойств. Поэтому большая часть дробленой кости разделяется (калибруется) по размеру и подвергается мацерации,т. е. полному удалению из кости минеральных веществ (солей), в результате чего и получают коллаген (так называемый оссеин) в набухшем и готовом виде. Мацерацию проводят слабым раствором соляной кислоты, растворяя как кальциевые, так и магниевые соли, составляющие твердую основу кости. После 7—8 суток мацерации кость приобретает эластичные свойства, теряет прочность, и оссеин легко режется ножом. Затем получившийся продукт измельчается для добавления в фарш наравне с мягким сырьем.
Кроме того, добавляются измельченные белоксодержащие отходы, получающихся при переработке птицы — кровь, кишки, зоб, пищевод, головы, ножки.
В фарш вводится и достаточное количество богатой растительными белками соевой муки.
Конечно, такие компоненты не способны придать колбасе привычного потребителю мясного вкуса и запаха. Поэтому эти органолептические свойства привносятся в изделия с помощь добавок синтетических вкусовых, ароматических и красящих веществ.
Но у всех описанных выше методов есть принципиальный недостаток – они требуют пусть и не мясного, но все же животного сырья.